KR20100093011A - 워킹 빔 컨베이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스트립 코일 내지 박판 코일, 박판 스택 또는 동일한 이송 제품(2)을 클럭 주기로 이송하기 위한 워킹 빔 컨베이어(1)에 관한 것이다. 이 워킹 빔 컨베이어는 워킹 빔(1; 12a, 12b, 12c)을 포함하되, 이 워킹 빔은 승강 장치들(7; 9)에 의해 상승 및 하강될 수 있을 뿐 아니라, 적어도 하나의 이송 구동 장치에 의해 이송 방향으로 레일에서 안내되면서 이송될 수 있고, 2개의 휠 세트 내지 서브 프레임(3, 4)을 포함하며, 후속하는 워킹 빔 컨베이어와 연결된다.
상기 워킹 빔 컨베이어와 관련한 목적은 상대적으로 개수가 증가함에 따라 더욱 무거운 중량을 보유하게 되는 더욱 많은 개수의 이송 제품들을 이송하기 위해 가변 확장을 가능하게 하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 워킹 빔(1; 12a, 12b, 12c)은 하나의 서브 프레임(15)만을 포함하는 이송 부재(14a, 14b, 14c)와 관절식으로 연결되되, 관절 조인트(13)는 커플링 부재로서 워킹 빔(1; 12a, 12b, 12c)의 수평 이동뿐 아니라, 수직 및 수평 힘을 이송 부재(14a, 14b, 14c)에 전달한다.

Description

워킹 빔 컨베이어{WALKING BEAM CONVEYOR}

본 발명은, 스트립 코일, 박판 코일, 박판 스택(sheet stack) 또는 유사한 이송 제품을 클럭 주기로 이송하기 위한 워킹 빔 컨베이어에 관한 것이다. 본원의 워킹 빔 컨베이어는 워킹 빔을 포함하되, 이 워킹 빔은 승강 장치들(lifting devices)에 의해 상승 및 하강될 수 있을 뿐 아니라, 적어도 하나의 이송 구동 장치(travel drive)에 의해 이송 방향으로 레일에서 안내되면서 이송될 수 있고, 2개의 휠 세트 내지 서브 프레임을 구비하며, 후속하는 워킹 빔 컨베이어와 연결된다.

앞서 설명한 워킹 빔 컨베이어는 이송 방향에서 연속적으로 배치되고 상호 간에 연결되는 복수의 워킹 빔을 포함하되, 이 워킹 빔은 DE 601 10 678 T2에 의해 공지된 것과 동일한 컨베이어 형식에서 이용되는 것과 동일하다. 워킹 빔들은 자체 이송 구동 장치를 통해 클럭 주기로 함께 전후로 이동된다. 개별 컨베이어들은 각각의 연결 로드에 의해 상호 간에 연결된다. 여기서 워킹 빔 또는 워킹 빔들은 자체 승강 장치에 의해 상승 및 하강될 수 있으며, 그럼으로써 측면 지지면에 안착되고 통상 코일로서 지칭되는 박판 코일 등이 클럭 주기로 이송 방향에 따라 이동되거나, 단계별로 이송될 수 있다.

DE 12 94 281 C2로부터 공지된 워킹 빔 컨베이어의 경우, 연속적으로 배치되는 복수의 워킹 빔이 제공되되, 연속되는 워킹 빔들은 이송 이동만을 전달하며, 그렇지 않은 경우에는 상호 간에 독립되어 선택적으로 상승 또는 하강을 허용하는 커플링들을 통해 상호 간에 연결된다. 각각의 워킹 빔에 할당되는 승강 장치들은 서브 프레임 상에 배치되며, 이 서브 프레임은 트랙 롤러들을 통해 레일 장치상에서 이송 방향 내지 길이 방향으로 이동된다. 각각의 워킹 빔에는 2개의 이송 액슬을 포함하는 적어도 2개의 서브 프레임이 제공된다.

각각의 개별 워킹빔은 소정의 기하 구조를 보유하는 소정의 개수의 코일과, 그에 따라 지정된 최대 중량에 부합하게 설계되기 때문에, 공지된 워킹빔 컨베이어의 경우 코일의 개수가 증가하거나, 보다 큰 직경을 보유하는, 보다 무거운 코일들을 이송할 시에, 상기 워킹빔들 다수가 상호 간에 연결된다. 워킹빔들은 현수 연결(suspension) 내지 커플링 연결을 통해 자체 이송 기구(travelling mechanism)와 함께 레일 트랙 상에서 이송 방향으로 이동되지만, 이때 상호 간에 무관하게 상승되거나 하강될 수 있다. 이와 관련하여 상승된 전체 하중을 클럭 주기로 이송하기 위해서는 완전하게 독립된 복수의 워킹빔을 무조건 연결해야 한다. 왜냐하면, 코일 개수가 증가하거나, 개별 코일의 중량이 증대되는 경우 개별 워킹빔의 완전한 초과 동작 내지 완전한 적응이 이루질 수 있도록, 워킹빔의 개별 컴포넌트들이 상호 간에 적합하게 조정되기 때문이다.

여기서 워킹 빔의 실질적인 구조 부재는 이송 기구이다. 각각의 워킹 빔별로 대개 휠들을 구비한 2개의 액슬을 각각 포함하는 2개의 이송 구동 장치 내지 서브 프레임이 설치된다. 여기서 서브 프레임은, 이상적인 방식으로 활용되지만 초과하여서는 안 되는 소정의 최대 축 하중에 부합하게 설계된다. 추가 코일 또는 보다 무거운 코일에 의한 축 하중의 증가는 이송 기구의 새로운 구성과 함께 트랙 휠들을 위한 레일 시스템의 변경을 요구할 수도 있다.

본 발명의 목적은 최초에 기술한 형식의 워킹 빔 컨베이어에 있어서 상대적으로 더욱 증가한 개수의 박판 코일을 이송하기 위해 간단하면서도 경제적으로 가변 확장되는 상기 워킹 빔 컨베이어를 제공하는 것에 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 워킹 빔이 하나의 서브 프레임만을 포함하는 이송 부재와 관절식으로 연결되되, 관절 조인트는 커플링 부재로서 워킹 빔의 수평 이동뿐 아니라 수직 및 수평 힘을 이송 부재에 전달한다. 이 경우 이송 부재는, 베이스 워킹 빔에 추가로, 이송할 박판 코일 내지 코일들을 클럭 주기로 이송하기 위한 제2 워킹 빔의 기능을 수행한다. 그러나 이송 부재는 제2 독립 워킹 빔과는 반대로 별도의 동작 시퀀스를 수행하는 것이 아니라, 베이스 워킹 빔의 동작 시퀀스와 동기화된다.

또한, 코일 이송과 관련하여, 서로 다른 치수 및 관성으로 이송 과제에 적합하게 가변 조정되면서 모듈러 방식으로 구성되는 이송 부재들이 이용되며, 그럼으로써 하중 및 비용 관점에서 항상 코일 개수 및 대응하는 코일 중량에 따라 베이스 워킹빔과 안착되는 이송 부재가 최적의 조건으로 조합될 수 있다. 제공되어 있거나 기존의 워킹빔 컨베이어 시스템도 어떠한 형태로 변경하거나 개조할 필요가 없으며, 특히 2개의 서브 프레임을 포함하는 추가의 워킹빔 어셈블리도 필요하지 않다. 관절 조인트 내지 조인트 베어링을 통해 이송 부재를 연결함으로써 총 3개의 서브 프레임 내지 휠 세트에도 불구하고 시스템은 정적 균형 구조를 형성한다(statically determined).

본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 이송 부재는 승강 장치를 포함하는 돌리(dolly)로서 형성된다. 다시 말하면 돌리는 수평 이송 이동을 위한 자체 구동 장치를 보유하지 않으며, 예컨대 수평 실린더가 작용하는 베이스 워킹빔과 함께 이동된다. 베이스 워킹빔에 비해, 돌리-이송 부재는 단독으로 정적 불균형 조건(statically indetermined)을 초래할 수도 있다. 바람직하게는 수평 및 수직 힘을 전달하는 조인트 베어링에 의해 베이스 워킹빔과 돌리 내지 이송 부재가 관절식으로 연결됨으로써, 돌리는 하나만의 서브 프레임에도 불구하고 자체 정적 균형 조건(static determinateness)을 달성한다. 그와 반대로 예컨대 3개의 서브 프레임을 포함하여 연장된 베이스 워킹빔은 정적 불균형 조건을 초래할 수도 있다. 돌리의 승강 장치는 예컨대 피스톤/실린더 유닛으로서, 또는 편심 승강 기구(eccentric lifting mechanism)로서 형성될 수 있고, 베이스 워킹빔의 상승 및 하강 이동과 동기화될 수 있다. 이를 위해 예컨대 서브 프레임 내에 형성되는 편심 승강 기구, 트랙 휠들의 베어링을 포함하는 편심 휠, 그리고 편심 휠들을 상호 간에 연결하는 커플링 바가 제공된다. 그에 따라 이와 관련하여 수직 이송을 위해 승강 실린더는 일측에서 편심 휠의 편심 위치에 연결되고, 타측에서는 베이스 워킹빔 내지 돌리의 빔(beam)에 연결된다.

이처럼 단 하나의 휠 세트 내지 서브 프레임, 및 그에 따라 마찬가지로 정적 균형 구조로 형성되는 돌리의 관절식 결합과, 워킹빔 컨베이어 및 이송 부재의 조합으로 인해, 워킹빔 어셈블리에서의 경우처럼 비용 집약적인 제2 이송 기구나, 그 외 컨베이어 시스템에 대한 개조 조치는 요구되지 않게 된다.

본 발명의 추가 특징 및 상세 내용은 도면에 이송 제품으로서 박판 코일과 함께 개략적으로 도시된 본 발명의 실시예들에 대한 다음 설명과 청구항들로부터 지시된다.

도 1은 5개의 박판 코일을 이송하는 통상적인 워킹 빔 컨베이어를 도시한 측면도이다.
도 2는 워킹 빔 컨베이어 자체에 관절식으로 연결되어 보완적인 기능을 수행하는 이송 부재 내지 돌리가 구비된 워킹 빔 컨베이어에 있어서, 워킹 빔 컨베이어에 의해 3개의 박판 코일이, 그리고 돌리에 의해서는 2개의 박판 코일이 이송되는, 상기 워킹 빔 컨베이어를 도시한 측면도이다.
도 3은 워킹 빔 컨베이어 자체에 관절식으로 연결되어 보완적인 기능을 수행하는 이송 부재 내지 돌리가 구비된 워킹 빔 컨베이어에 있어서, 워킹 빔 컨베이어에 의해 4개의 박판 코일이, 그리고 돌리에 의해서는 2개의 박판 코일이 이송되는, 상기 워킹 빔 컨베이어를 도시한 측면도이다.
도 4는 워킹 빔 컨베이어 자치에 관절식으로 연결되어 보완적인 기능을 수행하는 이송 부재 내지 돌리가 구비된 워킹 빔 컨베이어에 있어서, 워킹 빔 컨베이어에 의해 3개의 박판 코일이, 그리고 돌리에 의해서도 마찬가지로 3개의 박판 코일이 이송되는, 상기 워킹 빔 컨베이어를 도시한 측면도이다.

도 1은 본원에서는 5개의 박판 코일 내지 코일(2)을 클럭 주기로 이송하기 위한 컨베이어 라인의 통상적인 워킹 빔(1)을 도시하고 있다.

워킹 빔(1)이라고 하면, 중첩되어 이루어지는 수직 및 수평 이동을 통해 지정된 이격 간격으로 코일들(2)을 각각 소정의 위치만큼 추가로 이동시키는 연속 컨베이어이다.

워킹 빔(1)의 이송 기구는 2개의 서브 프레임(3, 4)으로 구성되고, 이 서브 프레임들은 각각 액슬(5)과 이 액슬에 체결된 트랙 휠들(6)을 구비하고 있다. 트랙 휠들(6)은 워킹 빔(1)의 수평 이동 내지 이송 이동 시에 컨베이어 장치 내부에 제공되는 레일 시스템의 (여기서는 미도시된) 가이드 레일들 상에서 안내된다.

두 서브 프레임(3, 4) 상에는 코일(2)을 운반하는 빔(8)의 상승 및 하강을 위한 각각의 승강 장치(7)가 배치되거나, 또는 그 대신, 그로 인해 선택에 따라 (실시예에서는 두 가지 버전이 동시에 나란하게 도시되어 있음) 수직 이동은 서브 프레임들(3, 4) 내에 형성되는 편심 승강 기구에 의해 야기될 수 있다. 이를 위해 서브 프레임(4)은 승강 실린더(9)를 포함하고, 이 승강 실린더(9)는 일측에서 편심되어 각각의 트랙 휠(6)의 베어링을 포함하는 편심 휠에 연결되고, 타측에서는 빔(8)의 지지부(10)에 연결된다. 편심 휠들은 로드 링키지(11)(rod linkage)를 통해 이동에 따라 상호 간에 연결된다. 승강 실린더(9)의 확장에 의해서는 편심 휠의 회전 운동이 야기되며, 이런 회전 운동은 편심의 트랙 휠 베어링을 통해 동시에 수직 이동을 야기한다. 워킹 빔(1)의 (여기서는 미도시된)수평 이송 구동 장치는 예컨대 공지된 실린더 구동 장치 또는 모터 구동 장치에 의해 실시된다. 워킹 빔(1)이 클럭 주기로 전후 이송될 뿐 아니라, 그에 상응하게 상승 및 하강됨으로써, 빔(8) 상에 안착된 코일들(2)은 클럭 주기로 원하는 이송 방향으로 이송된다.

도 2는 앞서 워킹 빔(1)에 대한 구조와 동일한 구조를 보유하는 워킹 빔(12a)을 도시하고 있다. 이 워킹 빔(12a)에는 조인트 베어링으로서 형성된 관절 조인트(13)에 의해 돌리 내지 이송 부재(14a)가 연결된다. 돌리(14a)는 조인트 베어링(13)으로부터 이격된 자체 단부에 하나의 서브 프레임 내지 휠 세트(15)만을, 다시 말하면 자체에 체결된 트랙 휠들(17)을 구비한 액슬(16)만을 필요로 한다. 서브 프레임(15) 상부에는 코일(2)을 운반하는 빔(19)의 상승 및 하강을 위한 승강 장치(18)가 배치될 수 있다. 본 실시예에서도 재차 선택에 따라 앞서 도 1의 경우에 대해 이미 설명한 것과 같이 편심 승강 기구가 제공될 수 있음을 알 수 있다. 이를 위해 서브 프레임(15)에는 지지부(21)를 통해 빔(19)의 상승 및 하강 이동을 야기하는 승강 실린더(20)가 배치된다.

돌리(14a)의 승강 기구의 편심 휠은 푸시 및 풀 로드(22)를 통해 워킹 빔(12a)의 로드 링키지(11)와 이동에 따라 연결된다. 다시 말하면, 돌리(14a)는 워킹 빔(12a)과 무관한 상승 및 하강 이동을 실행하는 것이 아니라, 정확하게 워킹 빔(12a)과 동일한 동기화된 이동 시퀀스를 수행한다.

조인트 베어링(13)을 통해 워킹 빔(12a)과 관절식으로 연결되는 돌리(14a)의 장점은, 독립된 워킹 빔 어셈블리(1 또는 12a)에 비해 (상기 돌리가 하중 상황을 바탕으로 제2 워킹 빔으로서 필요할 수도 있다고 할 때) 단 하나의 서브 프레임(15) 내지 액슬(16)만으로도 기능을 수행한다는 점에 있다. 워킹 빔(12a)과의 관절식 연결을 통해 돌리(14a)는, 2개의 서브 프레임(3, 4) 상에서 안내되는 워킹 빔(12a)이 여하히 마찬가지로 보유하는 것과 같은 정적 결정성을 달성한다.

도 2에서 알 수 있듯이, 도 1에 비해 더욱 무거운 코일들(2)의 보다 나은 중량 분포를 위해 도 1에서 워킹 빔(1)에 의해 이송될 5개의 코일(2)은 돌리(14a)를 포함하는 워킹 빔(12a)에서 3(워킹 빔; 12a) 대 2(돌리; 14a)의 비율로 분배된다.

도 3에 따른 실시예에서는 워킹 빔(12b)에 4개의 코일(2)이 적재되고 돌리(14b)에는 2개의 코일(2)이 적재된다. 여기서 워킹 빔(12b)은 돌리(14b)에 비해 상대적으로 더욱 긴 구조 길이를 보유한다. 이런 워킹 빔(12b)에서는 4개의 코일(2)을 적재함으로써 코일 개수뿐 아니라 코일 중량과 관련하여 그 워킹 빔의 최대 수용 용량이 달성된다. 이런 경우 추가의 코일들(2)을 클럭 주기로 이송하는 것과 관련하여 2개의 코일(2)을 이송하기에 적합하게 설계된 돌리(14b)가 관절식으로 연결된다.

돌리(14c)가 구비되어 도 4에 도시된 워킹 빔(12c)의 경우, 이 워킹 빔(12c)은 돌리(14c)에 비해 상대적으로 더욱 짧은 구조 길이를 보유한다. 여기서 워킹 빔(12c)의 구조 조건에 따른 수용 용량은 3개의 코일(2)의 적재를 통해 달성되며, 그럼으로써 3개의 추가 코일(2)의 이송을 위해 관절식으로 연결된 돌리(14c)도 그에 대응하는 구조 길이를 보유하고, 이송 기구 측면뿐 아니라 승강 기술과 관련하여 상대적으로 보다 높은 하중 수용에 적합하게 설계된다.

도 2 내지 도 4에 따른 실시예들에서 알 수 있듯이, 길이가 서로 다르고, 그리고/또는 서로 다른 수준의 하중 수용에 부합하게 형성되는 임의의 돌리들(14a, 14b, 14c)의 관절식 결합에 의해, 매우 가변적인 워킹 빔 시스템이 달성되며, 그럼에도 이런 워킹 빔 시스템은 개조 조치 없이 기존의 컨베이어 라인에 간단하게 통합되며, 그리고 하중 및 비용 관점에서도 항시 코일 중량 및 코일 개수 내지 충족해야 하는 이송 과제에 따라 워킹 빔 및 돌리들이 최적의 조건으로 조합될 수 있다.

1: 워킹 빔 컨베이어 / 베이스 워킹 빔
2: 박판 코일/코일, 내지 이송 제품
3: 서브 프레임
4: 서브 프레임
5: 액슬
6: 트랙 휠
7: 승강 장치 / 수직 이송부(vertical travel)
8: 빔
9: 승강 실린더 / 수직 이송부
10: 지지부
11: 로드 링키지(rod linkage) / 커플링 바
12a: 워킹 빔
12b: 워킹 빔
12c: 워킹 빔
13: 조인트 베어링 / 관절 조인트
14a: 이송 부재 / 돌리(dolly)
14b: 이송 부재 / 돌리
14c: 이송 부재 / 돌리
15; 서브 프레임(휠 세트)
16; 액슬
17: 트랙 휠
18: 승강 장치 / 수직 이송부
19: 빔
20: 승강 실린더 / 수직 이송부
21: 지지부
22: 푸시-풀 로드 / 커플링 바

Claims (3)

1. 스트립 내지 박판 코일, 박판 스택 또는 동일한 이송 제품(2)을 클럭 주기로 이송하기 위한 워킹 빔 컨베이어(1)로서, 워킹 빔(1; 12a, 12b, 12c)이 구비되되, 이 워킹 빔은 승강 장치들(7; 9)에 의해 상승 및 하강될 수 있을 뿐 아니라, 적어도 하나의 이송 구동 장치에 의해 이송 방향으로 레일에서 안내되면서 이송될 수 있고, 2개의 휠 세트 내지 서브 프레임(3, 4)을 포함하며, 후속하는 워킹 빔 컨베이어(1)와 연결되는, 상기 워킹 빔 컨베이어에 있어서,
   상기 워킹 빔(1; 12a, 12b, 12c)은 하나의 서브 프레임(15)만을 포함하는 이송 부재(14a, 14b, 14c)와 관절식으로 연결되되, 관절 조인트(13)는 커플링 부재로서 상기 워킹 빔(1; 12a, 12b, 12c)의 수평 이동뿐 아니라, 수직 및 수평 힘을 상기 이송 부재에 전달하는 것을 특징으로 하는 워킹 빔 컨베이어.
2. 제1항에 있어서, 상기 이송 부재는 적어도 하나의 승강 장치(18, 20)를 포함하는 돌리(14a, 14b, 14c)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 워킹 빔 컨베이어.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 관절 조인트(13)는 워킹 빔(12a, 12b, 12c)과 돌리(14a, 14b, 14c) 사이에 개재되고 수평 및 수직 힘을 전달하는 조인트 베어링으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 워킹 빔 컨베이어.
   

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