KR20200141205A - 컨베이어 롤러 - Google Patents

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KR20200141205A
KR20200141205A KR1020190067887A KR20190067887A KR20200141205A KR 20200141205 A KR20200141205 A KR 20200141205A KR 1020190067887 A KR1020190067887 A KR 1020190067887A KR 20190067887 A KR20190067887 A KR 20190067887A KR 20200141205 A KR20200141205 A KR 20200141205A
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Abstract

본 발명은 폐 컨베이어 벨트를 재사용하여 상대적으로 가볍고 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있는 컨베이어 롤러를 제공하기 위한 것으로, 폐 컨베이어 벨트를 주재료로 하는 컨베이어 롤러에 있어서, 고정축과, 상기 고정축에 회전가능하게 결합되는 회전축과, 상기 폐 컨베이어 벨트를 주재료로 하며 상기 회전축이 통과하는 축공을 가지고 상기 회전축에 순차적으로 결합되는 다수의 탄성롤러부재와, 상기 회전축의 양단에 결합되는 부싱과, 상기 각 부싱과 상기 고정축 사이에 개재되는 베어링부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

컨베이어 롤러{CONVEYOR ROLLER}
본 발명은 컨베이어 롤러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐 컨베이어 벨트를 이용하여 제작되는 컨베이어 롤러에 관한 것이다.
채석장이나 공장 등에서 제품이나 원료를 이동시키기 위해 컨베이어 롤러와 컨베이어 벨트 등을 포함하는 컨베이어 시스템을 사용하고 있다.
이러한 컨베이어 시스템에서 컨베이어 벨트는 큰 하중이나 충격에 의해 손상되는 경우가 발생되고, 이러한 손상된 폐 컨베이어 벨트는 법적으로 정해진 절차에 따라 폐기되어야 하기 때문에 폐기에 따른 인적, 물적 손실이 크지만, 지금까지 별다른 재사용 방법이 없는 실정이다.
또한, 컨베이어 롤러는 통상 고정축과, 고정축에 대해 회전가능한 철재의 회전드럼으로 구성되어 회전드럼의 표면이 컨베이어 벨트와 접촉하여 회전하도록 구성되어 있다. 이러한 컨베이어 롤러는 큰 하중이나 충격에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해 철재로 만들어져 무겁고 하중을 효과적으로 분산시키기 못하여 편마모가 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 폐 컨베이어 벨트를 재사용하여 상대적으로 가볍고 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있는 컨베이어 롤러를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라 폐 컨베이어 벨트를 주재료로 하는 컨베이어 롤러에 있어서, 고정축과, 상기 고정축에 회전가능하게 결합되는 회전축과, 상기 폐 컨베이어 벨트를 주재료로 하며 상기 회전축이 통과하는 축공을 가지고 상기 회전축에 순차적으로 결합되는 다수의 탄성롤러부재와, 상기 회전축의 양단에 결합되는 부싱과, 상기 각 부싱과 상기 고정축 사이에 개재되는 베어링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 롤러에 의해 달성된다.
여기서, 상기 탄성롤러부재는 상기 폐 컨베이어 벨트를 블랭킹성형하여 얻어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 회전축은 중앙영역으로 갈수록 점진적으로 직경이 작아지며, 상기 축공은 상기 회전축의 중앙영역의 직경에 대응하는 크기를 가지도록 하여 탄성롤러부재들이 회전축의 중심을 향해 이동하는 방향으로 힘을 받도록 할 수 있다.
또한, 상기 회전축은 중앙영역에서 상호 결합되는 한 쌍의 회전축부재로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 회전축의 중앙영역에 배치되는 상기 탄성롤러부재는 외곽영역에 배치되는 상기 탄성롤러부재에 비해 탄성변형도가 더 높게 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 컨베이어 롤러는 폐 컨베이어 벨트를 재사용하여 만들어질 수 있고, 상대적으로 가볍고 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있다.
도 1의 (a)는 본 발명에 따른 컨베이어 롤러의 사시도, (b)는 폐 컨베이어 벨트와 탄성롤러부재를 나타내는 도면이다.
도 2는 컨베이어 롤러의 분해사시도이다.
도 3는 컨베이어 롤러의 부분단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 컨베이어 롤러를 상세히 설명한다. 도 1의 (a)는 본 발명에 따른 컨베이어 롤러의 사시도, (b)는 폐 컨베이어 벨트(10)와 탄성롤러부재(300)를 나타내는 도면, 도 2는 컨베이어 롤러의 분해사시도, 도 3는 컨베이어 롤러의 부분단면도이다.
본 발명에 따른 컨베이어 롤러는 폐 컨베이어 벨트(10)를 재활용하여 만들어지는 것으로 크게 고정축(100), 회전부재 및 탄성롤러부재(300)로 이루어진다.
고정축(100)은 양단이 컨베이어 시스템에 고정되어 후술하게 될 회전부재가 고정축(100)을 중심으로 회전가능하도록 지지한다.
회전부재는 고정축(100)에 대해 회전가능하게 결합되며, 회전부재의 외표면은 컨베이어 벨트와 접촉한다. 회전부재는 컨베이어 벨트가 이동하는 것에 의해 고정축(100)에 대해 지속적으로 회전하게 된다. 이러한 회전부재는 컨베이어 벨트의 하부를 지지하는 역할을 하며, 컨베이어 시스템에서는 다수의 회전부재가 컨베이어 벨트의 진행방향을 따라 배치된다.
회전부재는 도시된 바와 같이, 한 쌍의 커버부재(210), 이물질차단부재(220), 고정핀(230), 베어링와셔(240), 베어링(250), 부싱(260) 및 회전축(270)으로 이루어지며, 회전축(270)을 제외한 구성들은 회전축(270)의 중심을 기준으로 고정축(100)의 양단에 상호 대칭되게 배치된다. 이러한 회전부재에 관한 구성들은 모두 고정축(100)이 통과 가능한 축공을 가진다.
회전부재들 중 베어링(250)의 내측링 부분과 베어링와셔(240) 및 고정핀(230)은 고정축(100)과 일체회전하며, 나머지는 고정축(100)에 상대회전한다. 이러한 회전부재들의 결합은 회전축(270)의 말단에 형성된 수나사부(272)가 부싱(260)에 형성된 암나사부(261)에 결합되어 상호 결합되고, 부싱(260)의 내측면에 베어링(250)의 외측링 부분이 결합되어 결국 부싱(260)은 베어링(250)에 의해 고정축(100)에 대해 회전가능하게 된다.
그리고, 베어링(250)은 베어링와셔(240)와 고정핀(230)에 의해 부싱(260)에서 고정축(100)의 말단으로 이탈되는 것이 방지된다.
고정핀(230)의 외측부분에는 이물질차단부재(220)와 커버부재(210)가 결합되어 고정축(100)의 양 말단으로부터 이물질이 베어링(250)에 침투하는 것을 방지하게 된다. 이러한 이물질차단부재(220)와 커버부재(210)는 부싱(260)이 고정축(100)에 대해 회전하는 것을 방해하지 않는다.
부싱(260)은 고정축(100)의 말단영역에 해당하는 일단영역에 수용공간을 가지며, 그 수용공간에는 베어링(250)과 이물질차단부재(220) 등이 삽입된다. 이러한 부싱(260)은 고정축(100)의 말단영역에서 외측을 향해 돌출된 플랜지부(262)를 갖는다. 부싱(260)의 타단영역은 일단영역에 비해 내경이 작으며 고정축(100)이 회전가능하게 통과하는 축공이 형성되고, 회전축(270)과 결합되기 위한 암나사부(261)를 가진다. 즉, 한 쌍의 부싱(260)은 회전축(270)의 양단에 형성된 수나사부(272)와 결합하며, 각각의 플랜지부(262)가 외측에 위치하도록 결합되고 고정축(100)에 대해 회전가능하다.
회전축(270)은 양단에 부싱(260)의 암나사부(261)와 결합하기 위한 수나사부(272)를 가지며, 중앙영역으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아진다. 이러한 회전축(270)은 중앙영역에 결합부(273)를 통해 상호 결합되는 한 쌍의 회전축부재(271)들로 이루어진다. 도 2와 도 3에서는 회전축(270)이 중앙영역으로 갈수록 직경이 작아짐을 과장하여 표현하고 있지만, 실제 직경의 변화는 미미하고, 한 쪽의 회전축부재(271)를 도시하고 반대편 회전축부재는 생략하고 있다.
즉, 회전축(270)은 한 쌍의 회전축부재(271)로 이루어지며, 한 쌍의 회전축부재(271)는 결합부(273)를 통해 상호 결합 가능하다. 결합부(273)는 어느 한쪽에 마련된 암사나와 다른 하나에 마련되어 암나사와 결합하는 수나사로 구성될 수 있다. 한 쌍의 회전축부재(271)가 상호결합되는 결합부(273)의 영역은 다른 영역에 비해 직경이 작고 결합부(273)를 중심으로 양측으로 갈수록 직경이 증가하게 된다.
탄성롤러부재(300)는 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 폐 컨베이어 벨트(10)를 블랭킹 성형하여 얻어지는 것으로, 내측에는 회전축(270)의 타 영역에 비해 직경이 가장 작은 중앙영역의 직경에 대응하는 축공(310) 또는 부싱의 외경에 대응하는 축공(310)이 형성된다. 이때, 폐 컨베이어 벨트(10)의 중앙영역은 내측에 장력을 조절하기 위한 다수의 보강심재(320)가 포함되어 있고 외곽영역은 보강심재(320)가 없다. 본 발명에 따른 탄성롤러부재(300)는 폐 컨베이어 벨트(10) 중 보강심재(320)가 포함되는 부분과 그렇지 아니한 부분으로부터 각각 블랭킹 성형하여 보강심재(320)가 있는 부분과 없는 부분을 모두 사용하게 된다.
이때, 보강심재(320)가 포함되지 않은 탄성롤러부재(300)는 그렇지 아니한 탄성롤러부재(300)에 비해 탄성변형도가 높다.
다수의 탄성롤러부재(300)는 부싱(260)과 회전축(270)에 순차적으로 결합된다. 즉 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 다수의 탄성롤러부재(300)는 일 측의 부싱(260)의 플랜지부(262)에 접촉되어 순차적으로 적층되며 배치되어 타측의 부싱(260)의 플랜지부(262)에 접촉된다. 즉, 양 부싱(260)의 플랜지부(262) 사이에 압착되어 설치되고 축공(310)의 내측면은 부싱(260)의 외측면 또는 회전축(270)의 외측면에 고정된다.
이러한 탄성롤러부재(300)들은 도 3에 도시된 바와 같이, 부싱(260)의 외측면에 고정되는 탄성롤러부재(300)들은 부싱(260)의 외경과 동일한 크기의 축공(310)을 갖지만, 회전축(270)의 외측면에 고정되는 탄성롤러부재(300)들은 회전축(270)의 중앙영역의 직경에 대응하는 축공(310)을 가지게 된다. 도 3에서 회전축(270)은 외측으로 갈수록 직경이 점차 증가하고 있고 탄성롤러부재(300)들 또한 증가되는 외경에 상응하는 축공(310)을 가지는 것처럼 표현되어 있지만 실제 회전축(270)의 외측면에 고정되는 탄성롤러부재(300)들은 모두 회전축(270)의 중앙영역의 직경에 대응하는 축공(310)을 가진다. 즉, 도 3의 회전축(270) 중 직경이 확장되는 영역에 배치되는 탄성롤러부재(300)들은 축공(310)의 내측면과 회전축(270)의 외측면 사이에서 지속적으로 탄성력을 받아 회전축(270)의 중심을 향해 이동하려는 힘을 받고 있는 상태로 배치되는 것으로 이해될 수 있다. 이러한 탄성력에 의해 이동하려는 힘은 회전축(270)의 중앙영역의 직경이 작기 때문에 상대적으로 직경이 큰 외측에 배치되는 탄성롤러부재(300)들을 중앙영역을 향해 이동시키는 역할을 하게 된다.
따라서, 회전축(270)의 영역에 배치되는 탄성롤러부재(300)들은 회전축(270)의 중앙영역을 향해 이동하려는 탄성력을 지속적으로 받게 된다.
한편, 회전축(270)의 중앙영역에는 내부에 보강심재(320)를 가지지 않는 탄성롤러부재(300)들이 배치되고, 중앙영역으로부터 이격된 영역에는 각각 보강심재(320)를 가지는 탄성롤러부재(300)들이 배치된다.
위와 같이 회전축(270)의 형상과 보강심재(320)를 갖거나 갖지 않은 탄성롤러부재(300)들의 배치로 인해, 본 발명에 따른 컨베이어 롤러는 폐 컨베이어 벨트(10)를 블랭킹성형하여 얻게 된 다수의 탄성롤러부재(300)들이 적층되어 배치되어 있어도 외력이나 오랜 사용에 의해 각 탄성롤러부재(300)들의 사이 공간이 벌어지는 것을 차단할 수 있고, 탄성롤러부재(300)들의 자체적인 탄성력에 의해 중심영역으로 지속적으로 이동하려하므로 편마모의 발생이 적다. 또한, 중앙부분의 탄성롤러부재(300)는 외측부분의 탄성롤러부재(300)들에 비해 탄성변형도가 더 높기 때문에 외측의 탄성롤러부재(300)들이 중앙영역으로 탄성변형하기 쉬워 다수의 적층구조에도 불구하고 일정한 형상을 안정적으로 유지할 수 있다.
또한, 일반적인 컨베이어 롤러에 비해 자체 탄성력을 가져 컨베이어 벨트의 상부로부터 발생하는 충격을 안정적으로 ?g수할 수 있다. 또한, 만약 편마모가 발생하여도 마모된 탄성롤러부재(300)만 교체하여 전체의 롤러부재를 교체하는 것이 비해 경제적이다.
다음은, 본 발명에 따른 컨베이어 롤러는 제조하는 방법에 대해 설명한다.
우선, 폐 컨베이어 벨트(10)로부터 탄성롤러부재(300)를 얻는 단계를 가진다.
폐 컨베이어 벨트(10)의 두께와, 컨베이어 롤러의 전체적인 길이 및 외경을 고려하여 필요한 숫자의 탄성롤러부재(300)를 계산하고, 이 중 회전축(270)의 외경면에 적층될 탄성롤러부재(300)와 부싱(260)의 외면에 적층될 탄성롤러부재(300)의 숫자를 파악한다.
그 후, 폐 컨베이어 벨트(10) 중 보강심재(320)가 없는 외측부의 영역을 재단하여 회전축부재(271)에 적층될 탄성롤러부재(300)를 획득한다. 이때, 보강심재(320)가 없는 탄성롤러부재(300)는 회전축(270)의 중앙영역과 동일한 직경을 가지는 축공(310)이 형성되도록 하고, 외경은 만들고자하는 컨베이어 롤러의 외경과 일치하도록 한다.
그 다음, 폐 컨베이어 벨트(10) 중 보강심재(320)가 있는 중앙부의 영역을 재단하여 부싱(260)의 외측과 회전축(270)에 설치될 탄성롤러부재(300)를 획득한다. 이때, 부싱(260)의 외측에 배치될 탄성롤러부재(300)는 부싱(260)의 외경과 동일한 크기의 축공(310)을 가지도록 하고, 회전축(270)의 말단, 즉 중앙영역에 비해 직경이 큰 부분에 배치될 탄성롤러부재(300)는 회전축(270)의 중앙영역과 동일한 직경을 가지는 축공(310)이 형성되도록 한다.
탄성롤러부재(300)의 축공(310)이나 외형을 형성하는 것은 통상적인 드릴링머신을 이용하여 제작가능하다.
다음은, 회전축(270)과 부싱(260)에 탄성롤러부재(300)를 끼우는 단계를 가진다.
회전축(270)의 중앙영역에 형성되는 결합부(273)를 이용하여 회전축(270)을 한 쌍의 회전축부재(271)로 분리한다. 이때, 회전축부재(271)는 결합부(273)에서 멀어지는 방향으로 직경이 증가되는 형상을 가진다.
그 후 하나의 회전축부재(271)의 결합부(273)를 하나의 탄성롤러부재(300)의 축공(310)에 끼워넣은 다음 탄성롤러부재(300)가 결합부(273)로부터 멀어지도록 억지끼움하며 밀어넣고, 다른 하나의 탄성롤러부재(300)를 다시 밀어넣어 탄성롤러부재(300)들이 회전축부재(271)에 적층되도록 한다.
다른 하나의 회전축부재(271)에도 탄성롤러부재(300)들을 끼워넣은 다음 한 쌍의 회전축부재(271)의 결합부(273)가 서로 마주보도록 하여 결합시키는 것으로 탄성롤러부재(300)들이 적층된 회전축(270)을 완성한다.
각각의 부싱(260)에는 내부에 보강심재(320)를 가지며 부싱(260)의 외경면에 대응하는 축공(310)을 가지는 탄성롤러부재(300)를 순차적으로 끼워넣는다. 이때, 가장 외측에 끼워지는 탄성롤러부재(300)의 측면이 부싱(260)의 플랜지부(262)와 접촉될 수 있도록 한다.
이렇게 한 쌍의 회전축부재(271)와 부싱(260)에 탄성롤러부재(300)들이 적층되면, 하나의 부싱(260)과 하나의 회전축부재(271)를 부싱(260)의 암나사부(261)와 회전축부재(271)의 수나사부(272)를 이용하여 결합하고, 다른 하나의 부싱(260)과 다른 하나의 회전축부재(271)도 상호 결합한다. 그 후 회전축부재(271)를 결합부(273)를 이용하여 한 쌍의 회전축부재(271)를 연결하여 회전부재를 완성한다. 이때의 형상은 한 쌍의 부싱(260)의 플랜지부(262)가 좌우말단에 배치되고 플랜지부(262)의 사이공간에 탄성롤러들이 순차적으로 적층된 형상을 가진다.
이때, 결합부(273)의 암사나와 수나사를 조으는 과정을 통해 다수 적층된 탄성롤러부재(300)들 간의 이격거리는 최소화 할 수 있다. 즉, 양 말단에 형성된 플랜지부(262)가 서로 접근하는 방향으로 조여지는 것을 통해 적층된 탄성롤러부재(300)들이 충분히 압착될 수 있도록 할 수 있다.
다음은 고정축(100)과 회전부재를 결합하여 컨베이어 롤러를 완성하는 단계이다.
이 단계에서는 고정축(100)의 일단을 부싱(260)과 회전축(270)의 결합체에 관통시킨 후 양단에 배치되는 부싱(260)의 내측 수용공간에 베어링(250)과 베어링와셔(240)을 삽입한 후 고정핀(230)이 회전축(270)의 내측으로 소정 간격 함몰되어 형성된 핀홈(120)에 삽입되도록 하여 베어링(250)부재가 부싱(260)으로부터 이탈되는 것을 방지한다. 그 후 부싱(260)의 내측 수용공간에 이물질차단부재(220)를 삽입하고 커버부재(210)를 끼워 넣어 컨베이어 롤러를 완성한다.
10 : 폐 컨베이어 벨트 100 : 고정축
120 : 핀홈 210 : 커버부재
220 : 이물질차단부재 230 : 고정핀
240 : 베어링와셔 250 : 베어링
260 : 부싱 261 : 암나사부
262 : 플랜지부 270 : 회전축
271 : 회전축부재 272 : 수나사부
273 : 결합부 300 : 탄성롤러부재
310 : 축공 320 : 보강심재

Claims (5)

  1. 폐 컨베이어 벨트를 주재료로 하는 컨베이어 롤러에 있어서,
    고정축과,
    상기 고정축에 회전가능하게 결합되는 회전축과,
    상기 폐 컨베이어 벨트를 주재료로 하며 상기 회전축이 통과하는 축공을 가지고 상기 회전축에 순차적으로 결합되는 다수의 탄성롤러부재와,
    상기 회전축의 양단에 결합되는 부싱과,
    상기 각 부싱과 상기 고정축 사이에 개재되는 베어링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 롤러.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성롤러부재는 상기 폐 컨베이어 벨트를 블랭킹성형하여 얻어진 것을 특징으로 하는 컨베이어 롤러.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 회전축은 중앙영역으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지며,
    상기 축공은 상기 회전축의 중앙영역의 직경에 대응하는 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 컨베이어 롤러.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 회전축은 중앙영역에서 상호 결합되는 한 쌍의 회전축부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 컨베이어 롤러.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 회전축의 중앙영역에 배치되는 상기 탄성롤러부재는 외곽영역에 배치되는 상기 탄성롤러부재에 비해 탄성변형도가 더 높은 것을 특징으로 하는 컨베이어 롤러.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102021125962A1 (de) 2020-10-28 2022-04-28 Seoyon America Corporation Fahrzeuginterne bedieneinrichtung und verfahren zum steuern desselben

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