KR20040047447A - 매체이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매체이송장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 매체(M)를 벨트(50)를 사용하여 이송시킴에 있어서, 상기 벨트(50)가 그 구동을 위한 구동롤러(40)에서 탈거되지 않도록 하는 구성을 보다 간소화한다. 이를 위해 상기 구동롤러(40)의 양단에는 적어도 구동롤러(40)의 최대직경과 같은 직경을 가지는 가이드디스크(60)를 상기 구동롤러(40)의 회전중심과 동심으로 설치한다. 상기 가이드디스크(60)는 지지스프링(62)에 의해 지지되어 상기 구동롤러(40)의 방향으로 추력을 작용하여 벨트(50)가 구동롤러(40)의 중심으로 이동되려는 경향을 발생시킨다. 특히 상기 가이드디스크(60)는 매체(M)의 이송경로를 절환하는 다이버터(72) 등이 구비되는 근처에 보다 용이하게 설치할 수 있다. 이와 같은 본 발명에 의하면 벨트(50)의 탈거가 방지되어 매체이송장치의 동작신뢰성이 높아지는 이점이 있다.

Description

매체이송장치{A media carrying apparatus}

본 발명은 매체이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벨트를 사용하여 매체를 이송시킴에 있어서, 벨트가 롤러에서 이탈되지 않도록 구성된 매체이송장치에 관한 것이다.

본 명세서에서 사용되는 매체라는 용어는 예를 들어, 지폐, 수표, 티켓, 증명서 등을 나타내는 것으로, 폭이나 길이에 비해 두께가 매우 얇은 것으로 다양한 것이 있을 수 있다.

도 1에는 종래 기술에 의한 매체자동지급기에서 사용되는 매체이송장치의 구성이 평면도로 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 다수개의 롤러이송축(10)의 양단이 각각 프레임(도시되지 않음)에 지지된다. 상기 프레임은 일반적으로 소정 면적을 가지는 판상이다.

상기 롤러이송축(10)은 아래에서 설명될 벨트(16)의 길이에 따라 다르지만 벨트(16)의 양단에 해당되는 부분과 적어도 벨트(16)의 중간에 해당되는 부분에 설치된다.

상기 롤러이송축(10)에는 각각 구동롤러(12)와 테이퍼롤러(14)가 설치된다. 상기 구동롤러(12)는 상기 롤러이송축(10)에 소정의 간격을 두고 2개가 설치된다. 상기 구동롤러(12)의 외주면에는 각각 벨트(16)가 걸어감아진다. 상기 벨트(16)가 감아지는 구동롤러(12)는 외주면의 중심측이 양단 가장자리에 비해 돌출되는 일명 크라운(crown)롤러이다.

상기 테이퍼롤러(14)는 상기 구동롤러(12)와 인접한 측의 직경이 반대쪽의 직경보다 크게 형성되는 것으로, 상기 벨트(16)가 상기 구동롤러(12)에서 풀려나와테이퍼롤러(14)에 감겨지더라도, 벨트(16)의 원심력에 의해 상기 구동롤러(12)측으로 이동되도록 하는 역할을 한다. 상기 테이퍼롤러(14)는 상기 구동롤러(12)의 양단에 각각 설치된다.

벨트(16)는, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 소정 간격 떨어진 구동롤러(12)에 그 양단이 각각 걸어감아져 설치된다. 상기 벨트(16)로는 텐션벨트가 사용되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 벨트(16)는 매체(M)를 중심으로 2개가 서로 그 외면이 접촉되게 쌍으로 설치되는 것인데, 일반적으로 하나의 매체(M)에 적어도 4개의 벨트(16)가 동시에 접촉하게 된다.

매체(M)를 이송하기 위해서 각각 쌍으로 설치되는 벨트(16)에서 매체(M)의 상부의 것과 하부의 것은 반드시 동일한 길이를 가지지 않으며, 그 양단부가 일치하지 않을 수도 있다. 즉, 예를 들어 매체(M)의 상부에 위치되는 롤러이송축(10)에 설치된 구동롤러(12)에 걸어감아진 벨트(16)의 중앙부에 대응되는 하부의 롤러이송축(10)의 구동롤러(12)에는 대응되는 벨트(16)의 단부가 걸어감아질 수 있다.

도 1에서, 상기 벨트(16)의 중간부분에 해당되는 롤러이송축(10)에는 상기 벨트(16)를 구동함과 동시에 처짐을 방지하기 위해 구동롤러(12)가 각각 설치된다. 그리고, 상기 롤러이송축(10)에는 별도의 이송롤러(18)가 설치된다. 상기 이송롤러(10)는 매체(M)의 이송경로가 달라지는 경우에 이송력을 제공하기 위한 것이다.

상기 벨트(16)의 중간부분에 해당되는 롤러이송축(10)과 인접하여서는 별도의 분기구동축(20)이 구비된다. 상기 분기구동축(20)에는 다수개의 다이버터(22)가설치된다. 상기 다이버터(22)는 상기 벨트(16)에 의해 이송되던 매체(M)의 이송경로를 변경하는 역할을 한다. 즉, 상기 다이버터(22)의 일면이 상기 벨트(16)의 진행방향과 평행하게 위치되면 매체(M)가 상기 벨트(16)에 의해 계속하여 이송되고, 상기 다이버터(22)의 일면이 상기 벨트(16)에 의한 매체(M)의 이송방향에 대해 경사지게 위치되면 다이버터(22)에 의해 매체(M)가 다른 방향으로 이송된다. 이때, 매체(M)는 상기 벨트(16)로부터 이송력을 전달받지 못하고. 상기 이송롤러(18)로부터 전달받는다.

한편, 상기 롤러이송축(10)은 일반적으로 동시에 회전되도록 동력을 전달받는다. 그리고, 상기 분기구동축(20)은 솔레노이드 등에 의해 구동되어 다이버터(22)의 설치방향이 달라지게 한다.

상기한 바와 같은 구성을 가지는 종래 기술에서는 구동원에 의해 롤러이송축(10)이 구동되면 상기 구동롤러(12)가 회전되면서 벨트(16)가 구동되고, 서로 대응되는 벨트(16)사이를 통해 매체(M)가 이송된다.

이와 같이 이송되는 매체(M)중에 예를 들면 회수되는 것이나, 불량 매체는 별도의 회수함에 모아져야 하는데, 이때에는 상기 다이버터(22)에 의해 매체(M)의 이송방향이 달라지면서 매체(M)가 회수함으로 전달된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

매체이송장치의 동작중에 상기 벨트(16)는 다양한 원인에 의해 상기 구동롤러(12)에서 풀려질 수 있다. 즉, 상기 벨트(16)가 상기 구동롤러(12)의 외주면에 전체가 접촉하지 않고, 일부가 상기 구동롤러(12)에서 벗어나는 것이다. 이와 같은경우, 상기 테이퍼롤러(14)가 구비된 부분에서는 벨트(16)가 원래의 위치로 테이퍼롤러(14)에 의해 안내되나, 상기 다이버터(22)가 있는 부분에서는 벨트(16)의 풀림을 막을 수가 없다.

이는 매체(M)의 경로가 분지되는 부분에서는 상기 이송롤러(18) 및 상기 다이버터(22)의 설치에 의해 공간이 부족하여 상기 테이퍼롤러(14)를 설치할 수 없기 때문이다. 따라서, 이와 같이 매체(M)의 이송로가 분지되는 부분이나 설계상 테이퍼롤러(14)를 설치할 수 없는 부분에서는 벨트(16)의 풀림문제가 많이 일어나는 문제점이 있다.

벨트(16)가 구동롤러(12)에서 풀어지면 매체(M)가 더 이상 이송되지 못하고 이송경로상에 남게 된다. 이와 같이 되면, 매체자동지급기가 더 이상 작동되지 못하여 사용자가 불편을 겪게 되고, 이를 해소하기 위한 유지보수 비용이 많이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 매체의 이송을 위한 벨트의 풀림을 최소화한 매체이송장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 매체이송장치에서 벨트의 풀림을 방지하기 위한 구성을 소형화하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 매체이송장치의 구성을 보인 평면도.

도 2는 본 발명에 의한 매체이송장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 평면도.

도 3은 본 발명 실시예의 요부 구성을 보인 부분단면도.

도 4는 본 발명 실시예에서 벨트가 가이드디스크에 의해 안내되는 것을 보인 동작상태도.

도 5는 본 발명 실시예에서 벨트에 작용하는 힘관계를 보인 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

30: 롤러구동축40: 구동롤러

50: 벨트60: 가이드디스크

62: 지지스프링63,63': 부싱

65: 테이퍼롤러70: 분기구동축

72: 다이버터74: 이송롤러

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 구동원에 의해 회전되는 다수개의 롤러구동축과, 상기 롤러구동축에 설치되어 롤러구동축과 일체로 회전되는 구동롤러와, 양단부와 적어도 중간부가 상기 다수개의 롤러구동축에 설치된 구동롤러에 걸어감아져 구동되고 대응되는 위치에 설치된 것의 외면이 서로 접촉되고 그 사이에서 매체를 이송시키는 벨트와, 상기 구동롤러의 양단과 각각 소정의 간격을 가지고 상기 구동롤러의 방향으로 탄성력을 가지도록 상기 롤러구동축에 동심으로 설치되는 가이드디스크를 포함하여 구성된다.

상기 구동롤러는 크라운롤러이고, 상기 가이드디스크의 직경은 적어도 상기 구동롤러의 최대직경과 같은 직경을 가짐을 특징으로 한다.

구동롤러와 가이드디스크 사이의 간격은 W/5에서 W/2 사이의 값을 가지도록 상기 가이드디스크가 지지스프링에 의해 지지되며, W는 상기 벨트의 폭이다.

상기 가이드디스크는 상기 롤러구동축과 별개로 회전가능하다.

상기 벨트의 양단 사이의 어느 일측에 해당되는 위치에 설치된 롤러구동축에는 매체를 별도의 경로로 이송시키기 위한 구동력을 매체에 제공하는 롤러가 다수개 설치되고, 상기 롤러가 설치된 롤러구동축과 나란하게 상기 매체의 이송방향을 결정하는 다이버터가 설치된 분기구동축이 설치된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 벨트가 구동롤러에서 탈거되는 것을 효과적으로 방지할 수 있으며, 특히 벨트가 탈거되는 것을 방지하는 구성이 상대적으로 간소하여 좁은 공간에 설치할 수 있게 되는 이점도 있다.

이하 본 발명에 의한 매체이송장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2에는 본 발명에 의한 매체이송장치의 바람직한 실시예가 평면도로 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명 실시예의 요부구성이 부분단면도로 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 다수개의 롤러구동축(30)이 구비된다. 상기 롤러구동축(30)은 그 양단이 각각 프레임(도시되지 않음)에 회전가능하게 지지된다. 상기 롤러구동축(30)은 일반적으로 동시에 구동되는데, 하나 또는 복수개의 구동원에 의해 구동될 수 있다. 상기 롤러구동축(30) 들을 동시에 구동하기 위한 동력을 전달하는 구성은 상기 프레임에 설치된다. 상기 프레임에 상기 프레임은 매체이송장치의 양단에 구비되는 것으로, 소정 면적을 가지는 판상이다. 상기 프레임에는 매체이송장치를 구성하는 각종 부품이 장착된다.

상기 롤러구동축(30)은 아래에서 설명될 벨트(50)의 양단부와, 벨트(50)의 길이에 따라 다르지만 벨트(50)의 양단에 해당되는 부분과 적어도 벨트(50)의 중간에 해당되는 부분에 각각 쌍으로 설치되는 것이 바람직하다.

상기 롤러구동축(30)에는 구동롤러(40)가 설치된다. 상기 구동롤러(40)는 상기 롤러구동축(30)에 소정의 간격을 두고 2개씩 설치된다. 상기 구동롤러(40)는 외주면의 중심측이 양단 가장자리에 비해 돌출되는 일명 크라운(crown)롤러이다.

상기 구동롤러(40)에는 벨트(50)가 걸어감아진다. 상기 벨트(50)는, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 소정 간격 떨어진 구동롤러(40)에 그 양단이 각각 걸어감아져 설치된다. 상기 벨트(50)로는 텐션벨트가 사용되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 벨트(50)는 매체(M)를 중심으로 2개가 서로 그 외면이 접촉되게 쌍으로 설치되는 것으로, 본 실시예의 도면에서 매체(M)의 하부를 지지하는벨트(50)는 도시하지 않았다. 일반적으로 하나의 매체(M)에 적어도 4개의 벨트(40)가 동시에 접촉하게 되고, 많게는 6개까지의 벨트(50)가 동시에 매체(M)에 접촉될 수 있다.

참고로, 매체(M)상부의 벨트(50)와 하부의 벨트(50)는 반드시 그 양단부가 일치하지는 않으며, 하나의 벨트(50)의 중간쯤에 다른 벨트(50)의 단부가 대응되게 설치될 수 있다. 본 실시예의 경우 상대적으로 상부에는 각각 하나의 벨트(50)가 소정의 간격을 두고 설치되나, 대응되는 하부에는 아래에서 설명될 분기구동축(70)을 중심으로 별도의 벨트(50)가 구비된다. 특히 상기 분기구동축(70)의 양측에 상대적으로 하부에 위치되는 각각 벨트(50)의 단부가 위치된다.

한편, 도 2에서 벨트(50)의 중간부에 대응되는 롤러구동축(30)에는 가이드디스크(60)가 설치된다. 상기 가이드디스크(60)는 롤러구동축(30)과 동심으로 설치되는데, 상기 구동롤러(40)를 향해 지지스프링(62)에 의해 지지된다. 즉, 상기 가이드디스크(60)는 상기 지지스프링(62)에 의해 상기 구동롤러(40)의 단부를 향해 이동되려는 경향을 가진다.

상기 가이드디스크(60)와 상기 구동롤러(40)의 사이에는 소정의 간격이 필요한데, 이를 유지하기 위해서 상기 롤러구동축(30)에 부싱(63)이 설치된다. 상기 부싱(63)은 원통형상으로 구성되어 상기 롤러구동축(30)이 그 중앙을 관통하게 삽입된다. 그리고, 상기 지지스프링(62)의 일측을 또한 상기 롤러구동축(30)에 설치된 부싱(63')으로 지지할 수 있다. 물론 상기 지지스프링(62)의 일단부를 롤러구동축(30)과 별개가 아닌, 일체로 형성된 스톱퍼로 지지할 수도 있다.

상기 가이드디스크(60)는 그 직경이 상기 구동롤러(40)의 최대직경, 즉, 최대로 돌출된 중앙부의 직경과 같거나 그보다 크게 형성된다. 따라서, 상기 벨트(50)가 상기 구동롤러(40)의 일단부로 밀려졌을 때, 상기 벨트(50)의 끝부분은 상기 가이드디스크(60)의 일면 가장자리에 걸리게 된다.

한편, 상기 가이드디스크(60)와 구동롤러(40) 사이의 간격은 상기 지지스프링(62)에 의해 가변되는데, 바람직하기로는, 벨트(50)의 폭을 W라고 할 때, W/5에서 W/2 사이의 값을 가지도록 설정된다. 여기서 상기 W/5는 상기 부싱(63)에 의해 강제적으로 설정되고, 상기 W/2의 값은 상기 스프링(62)에 의해 설정된다.

여기서, 상기 스프링(62)의 스프링력 Fs은 도 5에 도시된 바와 같은 힘의 관계에서 구할 수 있다. 즉, Ft는 벨트(50)의 장력이고, Fc는 벨트(50)가 이탈되기 전의 임계장력이라고 할 때, Fs = Fttanθ이며, 상기 θ값은 매체(M)의 이송경로 상에서 벨트(50)의 길이와 상기 가이드디스크(60)와 구동롤러(40) 사이의 최대 간격과 관계된다.

다음으로, 상기 벨트(50)의 양단이 각각 걸어 감아지는 구동롤러(40)가 구비된 롤러구동축(30)에는 상기 가이드디스크(60)와 동일한 기능을 하는 테이퍼롤러(65)가 구비된다. 상기 테이퍼롤러(65)는 일단부의 직경이 타단부의 직경보다 크게 형성되는 것으로, 상기 구동롤러(40)와 마주보는 측의 직경이 그 반대편의 직경보다 상대적으로 크다. 상기 테이퍼롤러(65)는 상기 구동롤러(40)의 양단에 대응되는 위치에 각각 설치된다. 물론, 상기 테이퍼롤러(65) 대신에 상기 가이드디스크(60)를 설치할 수도 있다.

상기 벨트(50)의 중간부에 대응되는 롤러구동축(30)에 인접하여서는 분기구동축(70)이 구비된다. 상기 분기구동축(70)에는 다수개의 다이버터(72)가 설치된다. 상기 다이버터(72)는 매체(M)의 이송경로를 변경하는 역할을 하는 것으로, 예를 들어 매체(M)가 상기 벨트(50)를 따라 계속하여 이송되도록 하거나 상기 벨트(50) 사이를 빠져나와 다른 경로로 이송되도록 하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 분기구동축(70)은 별도의 구동원에 의해 구동되는데, 예를 들면 솔레노이드가 있다.

한편, 상기 분기구동축(70)과 인접한 상기 롤러구동축(30)에는 이송롤러(74)가 다수개 설치된다. 상기 이송롤러(74)는 상기 다이버터(72)에 의해 상기 벨트(50)를 빠져나와 다른 경로로 이송되는 매체(M)를 구동하기 위한 것이다. 참고로 상기 이송롤러(74)에는 각각 대응되는 이송롤러가 필요하고, 매체(M)는 상기 이송롤러(74)의 사이를 통과하게 된다. 상기 대응되는 이송롤러는 별도의 축에 설치된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 매체이송장치의 작용을 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 매체이송장치는 매체자동지급기 등에 설치되어 매체(M)를 이송시키는 것이다. 즉, 구동원의 구동력에 의해 상기 롤러구동축(30)이 회전되면, 상기 구동롤러(40)가 함께 회전하면서 상기 벨트(50)를 구동하게 된다. 상기 벨트(50)가 구동되면, 벨트(50) 사이로 전달된 매체(M)가 이송된다.

상기 매체(M)는 그 상하면 양단에 접촉되어 구동되는 벨트(50)에 의해, 도 2의 화살표 A방향으로 이송된다. 이와 같이 이송되는 과정에서 상기 다이버터(72)의 일면이 상기 매체(M)의 이송방향과 평행하게 되면, 계속하여 벨트(50)에 의해 이송된다. 그리고, 상기 다이버터(72)가 들어올려지면, 상기 매체(M)는 상기 다이버터(72)에 의해 상기 벨트(50)에서 빠져나와 상기 이송롤러(74)에 의해 이송되어, 예를 들면 회수함으로 전달된다.

한편, 상기와 같이 매체(M)가 이송되는 과정에서 상기 벨트(50)는 상기 구동롤러(40)에 의해 구동되는데, 여러가지 원인에 의해 상기 벨트(50)가 상기 구동롤러(40)의 일단부쪽이 이동되어 구동될 수 있다.

이때, 상기 벨트(50)의 중간부에 대응되는 구동롤러(40)에서는 상기 가이드디스크(60)에 의해 벨트(50)가 구동롤러(40)에서 완전히 탈거되는 것이 방지된다. 즉, 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 상기 구동롤러(40)에서 벗어난 벨트(50)는 그 일단부가 상기 가이드디스크(60)에 지지된다.

이와 같은 상태에서 상기 벨트(50)가 계속하여 상기 구동롤러(40)에서 벗어나려고 하면, 상기 가이드디스크(60)를 지지하고 있는 지지스프링(62)의 추력에 의해 상기 벨트(50)는 상기 구동롤러(40)의 중심방향으로 밀어진다.

따라서, 상기 지지스프링(62)의 추력과 상기 구동롤러(40)의 중심부가 양단부에 비해 상대적으로 직경이 크게 형성됨에 의한 벨트(50)의 원심력의 차이로 상기 벨트(50)는 구동롤러(40)의 중심쪽으로 이동하게 된다.

특히, 상기 가이드디스크(60)는 상기 롤러구동축(30)과 일체로 회전되지 않고 별개로 회전될 수 있으므로, 상기 벨트(50)가 상기 구동롤러(40)에 의해 이동되는 방향으로 함께 벨트(50)를 이송시키지 않으면서 추력을 가할 수 있게 된다.

그리고, 상기 가이드디스크(60)는 상기 테이퍼롤러(65)에 비해 그 폭이 상대적으로 좁다. 따라서, 상기 가이드디스크(60)를 설치하기 위해 소요되는 공간은 많이 필요하지 않게 된다. 이와 같은 특징에 따라 상기 가이드디스크(60)는 상기 다이버터(72)와 인접한 위치의 롤러구동축(30)에도 쉽게 설치할 수 있게 된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 매체이송장치에서는 벨트가 구동롤러에서 빠지는 것을 방지하기 위한 구성을 상대적으로 소형화하여 벨트가 걸어감아지는 구동롤러가 설치된 어디에라도 장착할 수 있도록 하였다. 따라서, 매체이송장치에서 벨트가 구동롤러로 부터 탈거되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 되어, 매체자동지급기의 동작신뢰성을 높일 수 있게 된다.

그리고, 벨트의 탈거를 방지하는 가이드디스크가 지지스프링에 의해 추력을 발생시키므로 벨트가 보다 원활하게 구동롤러로 원상복귀될 수 있게 되어 벨트의 탈거를 보다 확실하게 방지할 수 있는 이점도 있다.

Claims (5)

1. 구동원에 의해 회전되는 다수개의 롤러구동축과,

   상기 롤러구동축에 설치되어 롤러구동축과 일체로 회전되는 구동롤러와,

   양단부와 적어도 중간부가 상기 다수개의 롤러구동축에 설치된 구동롤러에 걸어감아져 구동되고 대응되는 위치에 설치된 것의 외면이 서로 접촉되고 그 사이에서 매체를 이송시키는 벨트와,

   상기 구동롤러의 양단과 각각 소정의 간격을 가지고 상기 구동롤러의 방향으로 탄성력을 가지도록 상기 롤러구동축에 동심으로 설치되는 가이드디스크를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 매체이송장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동롤러는 크라운롤러이고, 상기 가이드디스크의 직경은 적어도 상기 구동롤러의 최대직경과 같은 직경을 가짐을 특징으로 하는 매체이송장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 구동롤러와 가이드디스크 사이의 간격은 W/5에서 W/2 사이의 값을 가지도록 상기 가이드디스크가 지지스프링에 의해 지지되며, W는 상기 벨트의 폭임을 특징으로 하는 매체이송장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드디스크는 상기 롤러구동축과 별개로 회전가능함을 특징으로 하는 매체이송장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벨트의 양단 사이의 어느 일측에 해당되는 위치에 설치된 롤러구동축에는 매체를 별도의 경로로 이송시키기 위한 구동력을 매체에 제공하는 롤러가 다수개 설치되고, 상기 롤러가 설치된 롤러구동축과 나란하게 상기 매체의 이송방향을 결정하는 다이버터가 설치된 분기구동축이 설치됨을 특징으로 하는 매체이송장치.