KR20130139216A

KR20130139216A - 내마모성 적층형 롤러를 구비한 컨베이어 벨트

Info

Publication number: KR20130139216A
Application number: KR1020137000884A
Authority: KR
Inventors: 브라이언 쥐. 라우
Original assignee: 라이트람, 엘엘씨
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2013-12-20
Also published as: US8424675B2; US20110303512A1; CN102933474A; ZA201300278B; CN102933474B; JP2013528551A; MX2012014624A; RU2012153190A; EP2582599B1; DK2582599T3; ES2524565T3; EP2582599A1; SG185796A1; WO2011159425A1; BR112012031690A2

Abstract

컨베이어 벨트는 다수의 롤러 세트들을 포함하는 데, 각 롤러 세트는 제1 롤러(204) 및 제2 롤러(202)를 구비하고, 제1 롤러(204)는 제2 롤러(202)와 접촉하도록 이동 가능하여, 제1 각도 방향으로의 하나의 롤러의 구동이 정반대의 제2 각도 방향으로의 다른 롤러의 회전을 초래한다. 본 발명은 또한 벨트 모듈 자체와, 상기 모듈들을 복수개 구비한 벨트, 및 제1 롤러(204)가 제2 롤러(202)를 향해 이동 및 회전하게 하는 베어링면을 포함하는 컨베이어에 관한 것이다.

Description

내마모성 적층형 롤러를 구비한 컨베이어 벨트{CONVEYOR BELT WITH WEAR-TOLERANT STACKED ROLLERS}

본 발명으 컨베이서 벨트에 관한 것으로서, 특히 내마모성 적층형 롤러를 구비한 컨베이어 벨트에 관한 것이다.

컨베이어 벨트는 종종 고정된 적층형 롤러들을 포함하는 데, 상기 롤러들은 컨베이어 벨트가 전진할 때 컨베이어 벨트를 따라 후방으로 물체들이 나아가게 하기 위해 사용된다. 적층체의 하부에 있는 롤러는 컨베이어 벨트가 컨베이어를 따라 전진할 때 컨베이어 벨트 아래에 배치된 베어링면 상에서 구른다. 적층체 내의 상부 롤러와 접촉하는 상기 구르는 하부 롤러의 정회전은 상부 롤러가 역방향으로 회전하게 하여, 롤러들 위에서 운반되는 물체들을 컨베이어 벨트 상에서 후방으로 밀리게 한다. 상하부 롤러들이 마모됨에 따라, 하부 롤러들과 상부 롤러들 간의 접촉이 나빠진다.

이하에서는 롤러들을 구비한 컨베이어 벨트를 설명하며, 롤러들은 벨트에 의해 운반되는 물체들을 변위하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 일부 실시예에서, 컨베이어 벨트는 상하부 롤러를 구비한 롤러 세트를 포함하며, 하부 롤러는 벨트의 하면 아래로 연장되고, 상부 롤러는 벨트의 상면 위로 연장된다. 상하부 롤러는 서로 접촉하고, 하부 롤러가 제1 각도 방향으로 구동되는 경우, 상부 롤러는 정반대의 제2 각도 방향으로 회전한다. 롤러가 벨트의 종방향과 각도를 형성하는 방향으로 회전하는 경우, 상부 롤러는 횡방향 및 후방향으로 물체들을 변위하도록 사용될 수 있고, 그에 따라 물체들은 비교적 높은 방향전환 각도로 방향전환될 수 있다. 롤러들이 벨트의 종방향과 평행한 방향으로 회전하는 경우, 물체들은 벨트 진행 방향과 역방향으로 벨트 상에서 변위될 수 있다.

개시된 컨베이어 벨트 및 컨베이어는 하기 도면들을 참조하여 이해될 수 있다. 도면들 내의 구성요소들을 반드시 일정한 비율로 나타낸 것은 아니다.
도 1은 컨베이어의 제1 실시예의 부분 상부 사시도이다.
도 2는 도 1의 컨베이어에서 사용된 컨베이어 벨트 모듈의 일 실시예의 평면도이다.
도 3은 도 2의 컨베이어 벨트 모듈의 측면도이다.
도 4는 컨베이어에 의해 운반되는 물체의 방향전환(diverting)을 도시하는 도 1의 컨베이어의 개략적인 단부도이다.
도 5는 컨베이어에 의한 물체의 방향전환을 추가로 도시하는 도 1의 컨베이어의 상부 사시도이다.
도 6a 내지 도 6d는 도 1의 컨베이어를 이용한 물체의 방향전환을 순차적으로 도시하는 개략도들이다.
도 7은 컨베이어의 제2 실시예의 부분 상부 사시도이다.
도 8은 도 7의 컨베이어에서 사용된 컨베이어 벨트 모듈의 일 실시예의 평면도이다.
도 9는 도 8의 컨베이어 벨트 모듈의 측면도이다.
도 10은 컨베이어에 의해 운반되는 물체의 변위(displacing)를 도시하는 도 7의 컨베이어의 측면도이다.
도 11은 컨베이어에 의한 물체의 변위를 추가로 도시하는 도 7의 컨베이어의 상부 사시도이다.
도 12는 부유하는 하부 롤러를 구비한 컨베이어 벨트의 일 실시예의 두 행의 사면도(oblique view)이다.
도 13은 도 12의 컨베이어 벨트의 평면도이다.
도 14는 부유하는 하부 롤러를 구비한 컨베이어 벨트의 다른 실시예의 부분 분해도이다.

이하에서는 롤러들을 구비한 컨베이어 벨트를 설명하는 데, 상기 롤러들은 벨트에 의해 운반되는 물체들을 변위하기 위해 사용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 컨베이어 벨트는 상하부 롤러들을 구비한 롤러 세트들을 포함하며, 하부 롤러는 벨트의 하면 아래로 연장되고, 상부 롤러는 벨트의 상면 위로 연장된다. 상하부 롤러들은 서로 접촉하여, 하부 롤러가 제1 각도 방향으로 구동되는 경우, 상부 롤러는 정반대의 제2 각도 방향으로 회전한다. 롤러들이 벨트의 종방향과 각도를 형성하는 방향으로 회전하는 경우, 상부 롤러들은 횡방향 및 후방향으로 물체들을 변위하도록 사용될 수 있고, 그에 따라 물체들은 비교적 높은 방향전환 각도로 방향전환될 수 있다. 롤러들이 벨트의 종방향과 평행한 방향으로 회전하는 경우, 물체들은 벨트 진행 방향과 역방향으로 벨트 상에서 변위될 수 있다.

후술하는 내용에서는 컨베이어 벨트들의 다양한 실시예들이 개시된다. 특정한 실시예들이 제시되지만, 이러한 실시예들은 개시된 벨트들의 구현예들에 불과하며, 다른 실시예들이 가능하다는 것을 유의해야 한다. 이러한 모든 실시예들은 본 개시의 범주 내에 속하도록 의도된 것이다.

여러 도면들에 걸쳐 유사한 도면부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 도면들을 참조하면, 도 1은 물체들을 방향전환하기 위해 사용될 수 있는 컨베이어(10)의 일 실시예를 도시한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 컨베이어(10)는 컨베이어 벨트(12), 및 상기 벨트와 상호작용할 수 있는 구동 메커니즘(14)을 포함한다. 도 1의 실시예에서, 컨베이어 벨트(12)는, 서로 연결되어 벨트를 형성하는 복수의 컨베이어 벨트 모듈(16)들을 포함한다. 모듈(16)들은 벨트(12)의 폭을 가로질러 연장된 횡방향 행(18)들, 및 벨트의 종방향을 따라 연장된 종방향 열(20)들로 정렬되며, 상기 종방향은 화살표(22)로 나타낸 벨트 진행 방향과 일치한다. 예로서, 모듈(16)들은 횡방향 샤프트(24)들로 벨트(12)의 종방향을 따라 인접한 모듈들에 피벗 연결된다. 모듈(16)들은 제1 또는 하부 롤러(26) 및 제2 또는 상부 롤러(28)를 구비한 롤러 세트들을 포함하는 데, 이들 롤러들은 모듈들의 내부 공간(30) 내에 수직-적층 배향으로 배치된다.

구동 메커니즘(14)은 컨베이어 벨트 모듈(16)들의 하부 및 상부 롤러들(26, 28)을 구동하기 위해 사용된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 구동 메커니즘(14)은, 컨베이어 벨트(12)의 종방향과 평행하며 컨베이어 벨트 모듈(16)들의 열(20)들과 정렬된 회전축을 가진 다수의 종방향 롤러(32)들을 포함할 수 있고, 그에 따라 각 벨트 열마다 하나의 종방향 롤러가 구비된다. 이하에 보다 상세히 후술하는 바와 같이, 벨트(12)가 이동하는 중에 종방향 롤러(32)들이 하부 롤러(26)들과 접촉하도록 배치된 경우, 종방향 롤러들과 하부 롤러들 간의 마찰력은 하부 롤러들이 회전하게 하고, 이는 상부 롤러(28)들의 역회전을 초래한다. 적어도 몇몇 실시예들에서, 종방향 롤러(32)들은 고마찰 외면을 구비하고, 상기 고마찰 외면은 종방향 롤러(32)들과 하부 롤러(26)들 간의 미끄럼을 저감한다. 대안적인 실시예들에서, 구동 메커니즘은 하부 롤러(26)들의 회전을 위해 사용되는 마찰판을 포함할 수 있다. 이러한 마찰판의 예가 도 7에 도시되어 있다.

도 2 및 도 3은 컨베이어 벨트 모듈(16)에 대한 예시적인 실시예를 도시한다. 이들 도면에 나타낸 바와 같이, 모듈(16)은 전단부(42), 후단부(44), 및 대향하는 측면(46)들을 구비한 몸체(40)를 포함한다. 아울러, 몸체(40)는 상면(48) 및 하면(50)을 구비한다. “전”, “후”와 같은 특정한 공간적 용어들이 사용되었지만, 이러한 용어들은 모듈(16)을 도 1에 도시된 배향으로 기술하기 위해 본원에서 사용된 것이다. 그러므로, 공간적 용어들은 절대적이 아니며, 그렇게 해석되지 않아야 한다.

몇몇 실시예들에서, 모듈 몸체(40)는 고분자 물질과 같은 한 피스의 물질로 일체형으로 이루어진다. 다른 실시예들에서, 몸체(40)는, 서로 연결되어 일체형 몸체를 형성하는 별개의 피스들, 예컨대 별개의 절반부들을 포함한다. 이러한 실시예들에서, 몸체(40)는 고분자 및/또는 금속 물질로 형성될 수 있다.

도 2에 가장 명확히 도시된 바와 같이, 컨베이어 벨트 모듈(16)은 몸체(40)로부터 연장된 연결부들을 더 포함한다. 도 2 및 도 3의 실시예에서, 모듈(16)은 몸체(40)의 전단부(42)로부터 연장된 단일 연결부(52), 및 몸체의 후단부(44)로부터 연장되며 갭(56)에 의해 분리된 2개의 연결부(54)들을 포함한다. 이러한 구성으로, 모듈(16)들은 벨트의 종방향을 따라 서로 연결되도록 구성된다. 구체적으로, 도 1에 나타낸 바와 같이, 하나의 모듈(16)의 연결부(52)는 인접한 모듈의 갭(56) 내에 수용될 수 있고, 상기 인접한 모듈(16)의 연결부(52)는 다음의 인접한 모듈(16)의 갭(56)에 의해 수용될 수 있으며, 계속 그러하다. 도 3에 가장 명확히 도시된 바와 같이, 각각의 연결부(52, 54)는 둥근 외면(58), 및 도 1에 도시된 샤프트(24)와 같은 횡방향 샤프트를 수용하도록 구성된 횡방향 개구(60)를 포함한다. 횡방향 샤프트의 직경이 개구(60)보다 더 작은 경우, 모듈(16)들은 샤프트에 대해 피봇 회전할 수 있고, 그 반대의 경우도 마찬가지이다.

모듈 몸체(40)는 먼저 도 1과 관련하여 식별되는 내부 공간(30)을 추가로 한정한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 내부 공간(30)은, 몇몇 실시예들에서, 대향하는 측벽(62)들 및 대향하는 단부벽(64)들에 의해 정의되는, 위 또는 아래에서 바라볼 때 대략 직사각형의 횡단면을 가질 수 있다. 도 2에 추가로 나타낸 바와 같이, 측벽(62)들은 모듈 몸체(40)의 측면(46)들에 대해 각지게 배치되고, 그에 따라 모듈(16)의 종축에 대해 각지게 배치된다.

도 2 및 도 3에서 명확한 바와 같이, 하부 및 상부 롤러들(26, 28)은 모듈 몸체(40)에 의해 한정된 내부 공간(30) 내에 적어도 일부가 구속된다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 롤러들(26, 28)의 외면(66)들이 서로 접촉하여, 하나의 롤러의 제1 방향으로의 회전이 다른 롤러의 역회전을 초래한다. 하부 롤러(26)의 일부는 몸체(40)의 하면(50) 아래로 연장되고, 상부 롤러(28)의 일부는 몸체의 상면(48) 위로 연장된다. 이러한 구성으로, 도 1과 관련하여 설명된 구동 메커니즘은 하부 롤러(26)와 접촉하여 회전하게 할 수 있고, 모듈(16)을 사용하는 컨베이어 벨트에 의해 지지된 물체들은 상부 롤러(28)에 의해 변위될 수 있다.

각 롤러는, 상기 롤러에 구조를 제공하는 고분자 또는 금속 물질로 이루어진 롤러 몸체(70), 및 롤러 몸체의 외면 주위에 구비되며 외면(66)을 형성하는 외층(72)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 각 롤러(26, 28)의 외층(72)은 메커니즘들 및/또는 롤러와 접촉하는 물체들과의 미끄럼을 저감하는 고마찰 물질로 이루어진다. 다른 실시예들에서, 상부 롤러(28)와 상기 상부 롤러가 지지하는 물체들 간의 원하는 미끄럼을 가능하게 하기 위해, 하부 롤러(26)의 외층(72)만이 고마찰 물질로 형성된다. 도 2 및 도 3 모두에 도시된 바와 같이, 각 롤러(26, 28)는 모듈 몸체(40)에 의해 지지된 롤러 샤프트(74) 상에서 내부 공간(30) 내에 장착된다. 몇몇 실시예들에서, 샤프트(74)들은 몸체(40)에 형성된 개구들(미도시)에 의해 지지된다. 다른 실시예들에서, 샤프트(74)들은 내부 공간(30) 내에 구비된 브래킷들(미도시)에 의해 지지된다. 어떻든지 간에, 샤프트(74)들은, 그 연관된 롤러들(26, 28)이 서로 견고히 접촉하도록 배치되어, 하나의 롤러(예컨대, 하부 롤러)의 회전이 다른 롤러(예컨대, 상부 롤러)의 역회전을 초래하는 것을 보장하도록 지지된다.

도 2 및 도 3에 추가로 도시된 바와 같이, 샤프트(74)들 및 그에 따른 연관된 롤러들(26, 28)은 모듈(16)의 종축 및 상기 모듈을 사용하는 컨베이어 벨트에 대해 각도(θ)로 지지된다. 몇몇 실시예들에서, 각도(θ)는 약 1°(이 경우, 샤프트(74)가 모듈(16)의 종축에 거의 수직함)와 약 89°(이 경우, 샤프트가 모듈의 종축과 거의 평행함) 사이의 임의의 각도일 수 있다. 이하에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 선택된 각도는 물체들을 컨베이어 벨트로부터 방향전환하는 속도에 영향을 미친다.

도 4 및 도 5는 컨베이어(10)를 이용한 물체(O)의 방향전환을 도시한다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 컨베이어 벨트(12)는 화살표(22) 방향으로 종방향 롤러(32)들을 따라 진행한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 하부 롤러(26)들과 종방향 롤러(32)들 간의 접촉은 하부 롤러들이 화살표(76)에 의해 나타낸 하류 방향으로 회전하게 한다. 또한, 이러한 접촉은 종방향 롤러(32)들이 화살표(78)에 의해 나타낸 바와 같이 (하류 위치로부터 바라볼 때) 반시계 방향으로 회전하게 한다. 하부 롤러(26)들의 회전은 상부 롤러(28)들이 화살표(80)에 의해 나타낸 정반대의 상류 방향으로 회전하게 한다. 도 5에 가장 명확히 도시된 바와 같이, 상부 롤러(28)들의 회전은 화살표(82)에 의해 나타낸 횡방향 및 후방향으로 물체(O)를 변위한다. 이전의 설명에서 사용된 바와 같이, “후방향”이라는 용어는 물체(O)가 컨베이어 벨트(12)에 대해 후방향으로 변위됨을 나타내는 상대적 용어이다. 그러나, 벨트(12)가 화살표(22) 방향으로 진행 중이기 때문에, 물체(O)는 사실상 절대적 의미에서는 후방 진행하는 것이 아닐 수 있다. 대신, 하부 롤러(26)들과 종방향 롤러(32)들 간의 미끄럼이 없다고 가정하고, 또한 상부 롤러(28)들과 물체(O) 간의 미끄럼이 없다고 가정하면, 물체의 종방향 위치는 물체의 상류 이동에 의한 하류 이동의 상쇄로 인해 실질적으로 변화되지 않을 것이다. 이 경우, 물체(O)는 컨베이어(10)에 의해 횡방향으로만 변위된다.

도 4 및 도 5와 관련하여 전술한 횡방향 방향전환이 도 6a 내지 도 6d에 도시되어 있다. 상기 도면들에서, 컨베이어 벨트(12)는 화살표(22)에 의해 나타낸 바와 같이 위로부터 아래로 진행한다. 송출 컨베이어(outfeed conveyor, 84)가 컨베이어 벨트(12)의 일 측에 위치한다. 몇몇 실시예들에서, 송출 컨베이어(84)는 방향전환된 물체를 컨베이어 벨트(12)가 진행하는 방향이 아닌 다른 방향으로 운반하도록 구성되기 위해 고유의 구동식 컨베이어 벨트를 포함한다. 다른 실시예들에서, 송출 컨베이어(84)는 예컨대 복수의 자유회전식 휠들을 구비한 비구동식 컨베이어를 포함하며, 이를 따라 물체가 예컨대 중력 하에서 진행할 수 있다. 어떻든지 간에, 송출 컨베이어(84)는 컨베이어 벨트(12)에 의해 방향전환된 물체들을 수용하도록 구성된다.

도 6a에 나타낸 바와 같이, 물체(O)는 화살표(86)에 의해 나타낸 방향으로 컨베이어 벨트(12)를 따라 진행하여 방향전환 영역(88)에 접근한다. 이제 도 6b를 참조하면, 물체(O)가 방향전환 영역(88)에 진입하면, 물체는 상부 롤러(28)들에 의해 작동된다. 몇몇 실시예들에서, 상부 롤러(28)들은 방향전환 영역(88)에서만 벨트의 하부 롤러(26)들과 접촉하는 구동 메커니즘(미도시)에 의해 방향전환 영역 내에서 가동된다. 이 경우, 하부 롤러(26)들 및 상부 롤러(28)들은 방향전환 영역(88)에 진입 시 회전을 시작할 것이다. 도 6b에 나타낸 바와 같이, 상부 롤러(28)들의 회전으로 인해 물체(O)가 화살표(90)에 의해 나타낸 횡방향 및 후방향으로 변위된다. 전술한 바와 같이, 벨트(12)에 대한 물체(O)의 후방향 진행은 벨트의 이동 때문에 실질적으로 물체의 전방향 진행에 상응할 수 있다. 이 경우, 물체(O)는 절대적 의미에서 전방 또는 후방으로 현저히 이동하지 않는다. 따라서, 도 6c에 나타낸 바와 같이, 물체(O)는 주로 컨베이어(84)를 향해 횡방향으로 변위된다. 다시 말하면, 물체(O)는 약 90°의 방향전환 각도로 컨베이어 벨트(12)로부터 방향전환된다. 특히, 이러한 방향전환 각도는 적층형 구성에서 제공되지 않는 단일 롤러들을 구비한 다른 컨베이어 벨트들로 달성할 수 있는 방향전환 각도보다 실질적으로 더 크다. 계속하여 도 6d를 참조하면, 물체(O)는 컨베이어 벨트(12)로부터 완전히 방향전환된 것으로 도시되며, 이 시점에서 물체는 화살표(92)에 의해 나타낸 방향으로 컨베이어(84)에 의해 멀리 운반될 수 있다.

전술한 실질적인 90°의 방향전환 작동은 1°와 89° 사이에서 선택된 임의의 각도(θ)에 대해 이루어진다(도 2 참조). 그러므로, 물체들은 미끄럼 및 기어 효과(후술함)가 없다고 가정하면, 선택된 상부 롤러(28)들의 각도와 무관하게, 약 90°의 각도로 컨베이어 벨트(12)로부터 방향전환될 것이다. 그러나, 선택된 각도는 물체들을 방향전환할 속도에 영향을 미친다. 구체적으로, 각도(θ)가 증가할 수록, 물체가 더 빨리 방향전환될 것이다. 특히, 상부 롤러(28)들이 벨트의 종방향에 대해 45° 각도로 위치하는 경우, 다시 미끄럼과 기어 효과가 없다고 가정하면, 물체들은 벨트 진행 속도와 대략 동일한 속도로 벨트로부터 방향전환될 것이다.

도 7은 운반되는 물체들의 위치결정을 제어하기 위해 사용될 수 있는 컨베이어(100)의 일 실시예를 도시한다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 컨베이어(100)는 컨베이어 벨트(102), 및 상기 벨트와 상호작용할 수 있는 구동 메커니즘(104)을 포함한다. 도 7의 실시예에서, 컨베이어 벨트(102)는, 서로 연결되어 벨트를 형성하는 복수의 컨베이어 벨트 모듈(106)들을 포함한다. 모듈(106)들은 벨트(102)의 폭을 가로질러 연장된 횡방향 행(108)들, 및 벨트의 종방향을 따라 연장된 종방향 열(110)들로 정렬되며, 상기 종방향은 화살표(112)로 나타낸 벨트 진행 방향과 일치한다. 예로서, 모듈(106)들은 횡방향 샤프트(114)들로 벨트(102)의 종방향을 따라 인접한 모듈들에 피벗 연결된다. 도 1에 도시된 모듈(16)들과 같이, 모듈(106)들은 제1 또는 하부 롤러(116) 및 제2 또는 상부 롤러(118)를 구비한 롤러 세트들을 포함하는 데, 이들 롤러들은 모듈들의 내부 공간(120) 내에 수직-적층형 구성으로 배치된다.

구동 메커니즘(104)은 컨베이어 벨트 모듈(106)들의 하부 및 상부 롤러들(116, 118)을 구동하기 위해 사용된다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 구동 메커니즘(104)은 하부 롤러(116)들의 회전을 위해 사용되는 마찰판을 포함할 수 있다. 적어도 몇몇 실시예들에서, 마찰판은 상기 판과 하부 롤러(116)들 간의 미끄럼을 저감하는 고마찰 상면을 구비한다.

도 8 및 도 9는 컨베이어 벨트 모듈(106)에 대한 예시적인 실시예를 도시한다. 모듈(106)은 도 2 및 도 3에 도시된 모듈(16)과 여러 가지 면에서 유사하다. 그러므로, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 모듈(106)은 전단부(124), 후단부(126), 및 대향하는 측면(128)들을 구비한 몸체(122)를 포함한다. 아울러, 몸체(122)는 상면(130) 및 하면(132)을 구비한다. 다시, 공간적 용어들은 도 7에 나타낸 모듈(106)의 배향을 반영하도록 사용되며, 절대적인 것으로 의도되지 않는다.

도 8에 가장 명확히 도시된 바와 같이, 컨베이어 벨트 모듈(106)은 몸체(122)로부터 연장된 연결부들을 더 포함한다. 도 8 및 도 9의 실시예에서, 모듈(106)은 몸체(122)의 전단부(124)로부터 연장된 단일 연결부(134), 및 몸체의 후단부(126)로부터 연장되며 갭(135)에 의해 분리된 2개의 연결부(136)들을 포함한다. 도 3에 가장 명확히 도시된 바와 같이, 각각의 연결부(134, 136)는 둥근 외면(138), 및 도 7에 도시된 샤프트(114)와 같은 횡방향 샤프트를 수용하도록 구성된 횡방향 개구(140)를 포함한다. 횡방향 샤프트의 직경이 개구(140)보다 더 작은 경우, 모듈(106)들은 샤프트에 대해 피봇 회전할 수 있고, 그 반대의 경우도 마찬가지이다.

모듈 몸체(122)는 먼저 도 7과 관련하여 식별되는 내부 공간(120)을 추가로 한정한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 내부 공간(120)은, 몇몇 실시예들에서, 대향하는 측벽(142)들 및 대향하는 단부벽(144)들에 의해 정의되는, 위 또는 아래에서 바라볼 때 대략 직사각형의 횡단면을 가질 수 있다. 도 8에 추가로 나타낸 바와 같이, 모듈(106)들의 측벽(142)들은 모듈 몸체(122)의 측면(128)들에 대략 평행하고, 그에 따라 모듈의 종축에 대해 대략 평행하다.

도 8 및 도 9에서 명확한 바와 같이, 하부 및 상부 롤러들(116, 118)은 모듈 몸체(122)에 의해 한정된 내부 공간(120) 내에 적어도 일부가 구속된다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 롤러들(116, 118)의 외면(146)들이 서로 접촉하여, 하나의 롤러의 제1 방향으로의 회전이 다른 롤러의 역회전을 초래한다. 하부 롤러(116)의 일부는 몸체(122)의 하면(132) 아래로 연장되고, 상부 롤러(118)의 일부는 몸체의 상면(130) 위로 연장된다. 이러한 구성으로, 도 7과 관련하여 설명된 구동 메커니즘은 하부 롤러(116)와 접촉하여 회전하게 할 수 있고, 모듈(116)을 사용하는 컨베이어 벨트에 의해 지지된 물체들은 상부 롤러(118)에 의해 변위될 수 있다.

각 롤러(116, 118)는, 상기 롤러에 구조를 제공하는 고분자 또는 금속 물질로 이루어진 롤러 몸체(148), 및 롤러 몸체의 외면 주위에 구비되며 외면(146)을 형성하는 외층(150)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 각 롤러(116, 118)의 외층(150)은 메커니즘들 및/또는 롤러와 접촉하는 물체들과의 미끄럼을 저감하는 고마찰 물질로 이루어진다.

도 8 및 도 9 모두에 도시된 바와 같이, 각 롤러(116, 118)는 모듈 몸체(122)에 의해 지지된 롤러 샤프트(152) 상에서 내부 공간(120) 내에 장착된다. 몇몇 실시예들에서, 샤프트(152)들은 몸체(122)에 형성된 개구들(미도시)에 의해 지지된다. 다른 실시예들에서, 샤프트(152)들은 내부 공간(120) 내에 구비된 브래킷들(미도시)에 의해 지지된다. 어떻든지 간에, 샤프트(152)들은, 그 연관된 롤러들(116, 118)이 서로 견고히 접촉하도록 배치되어, 하나의 롤러(예컨대, 하부 롤러)의 회전이 다른 롤러(예컨대, 상부 롤러)의 역회전을 초래하는 것을 보장하도록 지지된다. 도 8 및 도 9 모두에 추가로 도시된 바와 같이, 샤프트(152)들은 모듈(106)의 종축 및 상기 모듈을 사용하는 컨베이어 벨트에 실질적으로 수직하도록 배향된다.

도 10 및 도 11은 컨베이어(100) 상에서의 물체(O)의 변위를 도시한다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 컨베이어 벨트(102)는 화살표(112) 방향으로 구동 메커니즘(104)을 따라 진행한다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 하부 롤러(116)들과 구동 메커니즘(104) 간의 접촉은 하부 롤러들이 화살표(154)에 의해 나타낸 하류 방향으로 회전하게 한다. 하부 롤러(116)들의 회전은 상부 롤러(118)들이 화살표(156)에 의해 나타낸 정반대의 상류 방향으로 회전하게 한다. 도 10 및 도 11 모두에 도시된 바와 같이, 상부 롤러(118)들의 회전은 화살표(158)에 의해 나타낸 벨트(102)에 대한 후방향으로 물체(O)를 변위한다. 하부 롤러(116)들과 구동 메커니즘(114) 간의 미끄럼이 없다고 가정하고, 상부 롤러(118)들과 물체(O) 간의 미끄럼이 없다고 추가로 가정하면, 물체의 절대적 위치는 물체의 상류 이동에 의한 하류 이동의 상쇄로 인해 실질적으로 변화되지 않을 것이다. 이 경우, 물체(O)는 절대적 의미에서 그 위치에 유지될 것이다. 이러한 기능으로, 물체가 멈추어야 할 위치에서 구동 메커니즘(104)을 벨트의 하부 롤러(116)들과 맞물림으로써, 벨트(102) 상에 제공된 물체들의 이송을 선택적으로 정지할 수 있다.

도 12 및 도 13은 상부 롤러(202) 및 하부 롤러(204)를 구비한 롤러 세트들을 포함하는 모듈식 컨베이어 벨트(200) 내의 벨트 모듈(199)들의 두 행을 도시하는 데, 여기서 하부 롤러는 벨트 내의 공동(206)에서 부유하고 있다. 상부 롤러(202)는 축(208) 상에서 회전하도록 장착되고, 상기 축의 양단부는 컨베이어 벨트의 상측(212)으로부터 직립한 지지대(210)들 내에 고정 지지된다. 본 예에 도시된 바와 같이, 상기 축들은 컨베이어 벨트의 진행 방향(216)에 대해 경사진 회전축(214)들을 정의한다. 하부 롤러(204)들은 상부 롤러들보다 더 짧게 형성되며, 공동(206)들 내에 존재하고, 상부 롤러들의 회전축(214)들과 평행한 회전축들 상에서 회전한다. 하부 롤러들은 컨베이어 벨트의 하측(213)을 지나 돌출된다. 하부 롤러들이 아래에 배치된 베어링면, 예컨대 컨베이어 프레임 내에 장착되는 구동 롤러(220)의 외주(218) 또는 운반로 팬 또는 마모편들과 같은 구동 메커니즘과 접촉하는 경우, 하부 롤러들은 컨베이어 벨트가 전진할 때 베어링면을 따라 회전하게 된다. 컨베이어 벨트가 벨트 진행 방향(216)으로 전진하는 경우, 하부 롤러(204)들은 그 회전축에 수직하는 제1 방향(222)으로 회전한다. 하부 롤러들과 상부 롤러들 간의 접촉은 상부 롤러들로 하여금, 그 회전축(214)에 수직하지만 벨트 진행 방향(216)에 대해 후방 운동 성분을 가진 정반대의 제2 방향(223)으로 회전하게 하고, 이는 상부 롤러들 상에 지지된 운반 물체들을 컨베이어 벨트의 상측(212)을 따라 후방으로 밀게 된다.

도 13에 가장 잘 도시된 바와 같이, 상측과 하측 사이에서 컨베이어 벨트(200)의 두께를 통해 연장된 각 공동(206)은 육각형 횡단면을 가진 원통형 벽(224)에 의해 한정된 육각형 형상이다. 하부 롤러(204)는 링과 같은 육각형 프레임(226) 내에 장착되며, 상기 링은 하부 롤러의 축방향 단부들을 둘러싸고, 롤러축의 단부들을 지지한다. 육각형 링의 외부 치수는 공동의 육각형 치수보다 조금 작게 형성되어, 링은 상부 롤러(202)를 향해 그리고 상부 롤러로부터 멀리 벽들에 의해 가이드되어 공동을 따라 슬라이딩할 수 있을 정도로, 그러나 링이 공동 내에서 회전하고 하부 롤러의 회전 방향을 변경할 수 있을 정도로 심한 경사(slop) 없이, 공동에 느슨하게 끼워맞춤된다. 그러므로, 링(226)의 외면의 육각형 형상은 링 상에 키잉 구조(keying structure)를 형성하고, 벽들의 육각형 구조는 하부 롤러의 회전 방향을 유지하는 한편, 하부 롤러가 상부 롤러를 향해 그리고 상부 롤러로부터 멀리 공동을 따라 부유할 수 있게 하는 보완적 키잉 구조를 벽들에 제공한다. 분명히, 다른 다각형 또는 비원형 형상들 역시 링의 회전을 방지하는 데 필요한 키잉 구조를 제공할 것이다.

공동 벽(224)의 높이는 링(226)의 높이를 초과하여, 링 및 하부 롤러(204)에 공동을 따라 수직 진행 범위를 제공한다. 하부 롤러들이 아래에 배치된 베어링면(218)들 상에 탑재된 경우, 베어링면들은 하부 롤러들을 제1 방향(222)으로 회전하게 하는 것 외에도, 하부 롤러들을 상부 롤러(202)들을 향해 위로 밀어서, 상부 롤러들로 하여금 정반대의 제2 방향(223)으로 회전하게 한다. 따라서, 상하부 롤러들이 마모된 경우, 부유하는 하부 롤러는 본질적으로 베어링면에 의해 위로 밀려 더 먼 거리의 상부 롤러와 마찰 접촉하게 되어, 그로 인해 줄어드는 롤러 직경을 보상한다. 롤러들이 새 것인 경우에, 하부 롤러는 롤러가 마모된 경우보다 상부 롤러와 접촉 시 공동 내에 더 낮게 안착된다. 베어링면들이 컨베이어 운반로를 따라 하부 롤러들과 맞물리지 않는 경우, 마모된 하부 롤러들은 중력의 영향 하에 상부 롤러들과의 접촉으로부터 벗어나 공동 내의 최저 위치로 하강한다.

롤러 세트의 다른 실시예의 분해도가 도 14에 도시되어 있다. 본 예에서는, 원형 공동(228)이 대략 원통형의 벽(230)에 의해 한정된다. 대응하는 원형 링(232)이 하부 롤러(204)를 지지하고 둘러싼다. 축(234)의 대향 단부들이 링에 의해 고정된다. 축은 롤러 내의 보어를 통해 연장된다. 벽의 높이(H)는 링의 높이(h)보다 더 크게 형성되어, 공동을 따라 수직 이동 범위(235)를 제공한다. 원형 링이 공동 내에서 회전하여 하부 롤러의 회전축(236)의 배향을 변경하는 것을 방지하기 위해, 링의 외면(239)의 홈(238)들 형태의 키잉 구조가 직경상 반대되는 위치에서 원통형 벽에 형성된 대응하는 한 쌍의 수직 리브(240) 형태의 키잉 구조와 협력한다. 공동의 하단에서의 립(242)이 컨베이어 벨트의 하측으로 공동이 개방되는 것을 제한하며, 링이 공동을 벗어나지 않게 하는 유지 구조 역할을 한다. 유사한 립이 도 12 및 도 13의 컨베이어 벨트의 각 공동의 하단에 형성된다. 상부 롤러(202)는 축(244) 상에 장착되는데, 벨트의 상측에 용접되거나 이와 달리 부착되는 베이스(246)로부터 직립한 이어(ear, 245)들 내에 상기 축의 양단부가 고정되어 있다. 베이스는 공동의 상단에서 링을 유지하는 커버를 형성하고, 중앙공(248)을 구비하는 데, 이를 통해 하부 롤러의 돌출부가 연장되어 상부 롤러와 구름 접촉한다. 도 12 및 도 13의 롤러 세트에서와 같이, 도 14의 링은 적절한 배향을 잃지 않으면서 롤러 마모를 보상하는 데 필요한 위치까지 공동 내에서 부유할 수 있다.

전술한 설명 및 도면에서는 예시의 목적으로 특정한 실시예들을 상세히 개시하였지만, 당해 기술분야의 숙련자들은 본 개시의 범주를 벗어남 없이 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims

상측 및 반대편의 하측;
상기 상측으로부터 외부로 돌출된 상부 롤러, 및 상기 상부 롤러 아래의 하부 롤러를 각각 구비한 다수의 롤러 세트들로서, 하부 롤러는 상부 롤러와 접촉하도록 이동 가능하여, 제1 방향으로의 하나의 롤러의 구동이 정반대의 제2 방향으로의 다른 롤러의 회전을 초래하는 다수의 롤러 세트들을 포함하는 컨베이어 벨트.
제1항에 있어서,
상기 하부 롤러는 중력에 의해 상부 롤러와의 접촉을 벗어나도록 배치되는 컨베이어 벨트.
제1항에 있어서,
상기 하부 롤러는 컨베이어 벨트의 하측에서 하부 롤러를 구동하는 구동 메커니즘과의 접촉에 의해 상부 롤러와 접촉하도록 배치되는 컨베이어 벨트.
제1항에 있어서,
상기 컨베이어 벨트는, 상측 및 하측에 개방되며 각각 하나의 하부 롤러를 수용하는 다수의 공동들을 포함하고, 상기 하부 롤러는 상측과 하측 사이에서 공동을 따라 이동 가능한 컨베이어 벨트.
제1항에 있어서,
상측 및 하측에 개방되며, 상측과 하측 사이에서 컨베이어 벨트를 통해 연장된 벽에 의해 한정되고, 각각 하나의 하부 롤러를 수용하는 다수의 공동들;
하나의 공동 내에서 각 하부 롤러를 회전 가능하게 지지하며, 상부 롤러를 향해 그리고 상부 롤러로부터 멀리 공동의 벽을 따라 슬라이딩 가능한 프레임을 더 포함하는 컨베이어 벨트.
제5항에 있어서,
상기 하부 롤러의 회전 방향을 유지하기 위해 벽의 키잉 구조와 협력하는 프레임의 키잉 구조를 더 포함하는 컨베이어 벨트.
제6항에 있어서,
상기 프레임의 키잉 구조는 프레임의 홈들을 포함하고, 상기 벽의 키잉 구조는 홈들 내에 수용된 리브들을 포함하는 컨베이어 벨트.
제6항에 있어서,
상기 프레임은 키잉 구조를 형성하는 비원형 외면을 구비하고, 벽의 키잉 구조는, 비원형이며 프레임의 외면의 형상에 대응하도록 형상화된 벽에 의해 형성되는 컨베이어 벨트.
제5항에 있어서,
상기 공동 내에서 프레임 및 하부 롤러를 유지하는 유지 구조를, 각 공동 내에 더 포함하는 컨베이어 벨트.
제9항에 있어서,
상기 유지 구조는 컨베이어 벨트의 하측에서 공동의 벽을 따라 립을 포함하는 컨베이어 벨트.
제5항에 있어서,
상기 공동들은 원통형이며, 상기 프레임은, 하부 롤러를 둘러싸고 공동들의 내부 치수보다 약간 더 작은 외부 치수를 가진 링인 컨베이어 벨트.
제11항에 있어서,
상기 공동들은 원형이며, 상기 링의 외부 치수들은 원형인 컨베이어 벨트.
제11항에 있어서,
상기 공동들은 다각형이며, 상기 링의 외부 치수들은 다각형인 컨베이어 벨트.
컨베이어 벨트로서, 상측 및 반대편의 하측; 상측으로부터 하측으로 컨베이어 벨트를 통해 연장된 복수의 공동들; 상측으로부터 외부로 돌출된 상부 롤러, 및 공동 내에 이동 가능하게 수용된 하부 롤러를 각각 구비한 복수의 롤러 세트들을 포함하는 컨베이어 벨트;
상기 컨베이어 벨트의 하부에 배치되며, 아래로부터 하부 롤러와 접촉하여, 하부 롤러를 제1 방향으로 회전하게 하고, 하부 롤러를 상부 롤러에 대해 밀고, 상부 롤러를 정반대의 제2 방향으로 회전하게 하는 구동 메커니즘을 포함하는 컨베이어.
제14항에 있어서,
상기 컨베이어 벨트는 각 하부 롤러를 회전 가능하게 지지하는 롤러 프레임을 포함하고, 상기 롤러 프레임 및 하부 롤러는 상부 롤러를 향해 그리고 상부 롤러로부터 멀리 공동을 따라 슬라이딩 가능한 컨베이어.
제15항에 있어서,
상기 롤러 프레임은 하부 롤러를 둘러싸는 링이고, 상기 공동은 상기 공동을 따라 이동하는 링을 가이드하는 벽에 의해 한정되는 컨베이어.
제14항에 있어서,
상기 구동 메커니즘은 컨베이어 벨트가 전진할 때 하부 롤러들이 구르는 베어링면을 컨베이어 벨트의 하측에 포함하는 컨베이어.
컨베이어 벨트 모듈로서,
모듈의 두께를 통해 연장된 하나 이상의 공동;
제1 및 제2 롤러들의 복수의 세트들로서, 각각의 제1 롤러는 하나의 공동 내에 수용되며 제1 회전축을 가지고, 각각의 제2 롤러는 공동 위에서 벨트 모듈에 부착되며 제1 회전축과 평행한 제2 회전축을 가지는 복수의 롤러 세트들을 포함하고,
상기 제1 롤러는 제2 롤러와 접촉하거나 접촉하지 않도록 공동을 따라 이동 가능하여, 제1 및 제2 롤러가 접촉하는 경우, 제1 방향으로의 제1 축 상의 제1 롤러의 회전은 제2 롤러가 정반대의 제2 방향으로 제2 축 상에서 회전하게 하는 컨베이어 벨트 모듈.
제18항에 있어서,
각각의 제1 롤러를 회전 가능하게 지지하고 둘러싸는 링, 및
각 공동을 한정하며, 제2 롤러를 향해 그리고 제2 롤러로부터 멀리 공동을 따라 슬라이딩하는 링을 가이드하는 원통형 벽을 더 포함하는 컨베이어 벨트 모듈.
제19항에 있어서,
링을 공동에 구속하기 위해 제2 롤러의 반대편의 공동의 단부에 유지 구조를 더 포함하는 컨베이어 벨트 모듈.