KR20240063937A - 건조 대상 패널을 이송하기 위한 컨베이어 시스템을 포함한 건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 층들 내에 배치되고 롤러 컨베이어(1)로 형성된 컨베이어 장치들을 포함한 각각의 필드(2)마다 복수의 층 내에서 통과하는 건조 대상 패널들을 이송하기 위해 이송 방향으로 연이어 뻗어 있는 복수의 필드(2)를 구비한 컨베이어 시스템 및 복수의 연속 체인(3)을 포함한 구동 시스템으로서, 각각의 체인(3)에는 적어도 하나의 구동부가 할당되어 있는, 상기 구동 시스템을 포함하는 건조기에 관한 것이며, 상기 건조기는, 각각 하나의 필드(2)의 모든 층의 롤러 컨베이어(1)들이, 각각의 필드(2)의 층들에 걸쳐서 맞물리는 각각 적어도 하나의 단일 체인(3)을 통해 구동될 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

건조 대상 패널을 이송하기 위한 컨베이어 시스템을 포함한 건조기

본 발명은, 특허 청구항 제1항의 전제부에 따른, 건조 대상 패널들(panels to be dried)을 이송하기 위한 컨베이어 시스템을 포함한 건조기에 관한 것이다.

컨베이어 시스템에 의해서는, 건조 대상 패널들, 예컨대 석고보드, 합판, 섬유판, 광물면 패널(mineral wool panel), 암면 패널(rock wool panel) 또는 글라스울 패널(glass wool panel)이 건조기를 통과하여 이송된다. 석고보드는 실질적으로 표면 측면 및 길이방향 측면에서 판지(cardboard)로 둘러싸여 있는 석고 코어(gypsum core)로 구성된다. 이 경우, 상면 및 하면에서 석고 코어의 둘레에 부착되는 판지 표면들(상부 및 하부 판지)은 상호 간에 접착된다.

EP 1 232 371 B1호로부터는, 특허 청구항 제1항의 전제부에 따른 건조기가 공지되어 있다. 이러한 건조기는 층들(levels)에 배치되는 컨베이어 장치들을 포함하고, 각각의 컨베이어 장치는 롤러 컨베이어로서 형성된다. 구동 시스템은 복수의 연속 체인으로 구성된다.

건조기는 예를 들면 건조기 내에서 유사하거나 동일한 방식으로 패널들의 흐름 방향으로 반복되고 일반적으로 동일한 길이인 건조 챔버들(drying chambers), 필드들(fields) 또는 섹션들(sections)로 구성된다. 건조기는, 패널들, 특히 석고보드들이 그 건조기를 통과한 후에 건조된 패널들로서 배출되는 연속 건조기이다.

DE 10 2009 059 822 B4호로부터는, 패널들을 건조하기 위한 건조기가 공지되어 있으며, 이런 건조기 내에서는 패널들이 층들에서 건조 챔버들을 통과하여 안내되고, 패널들은 충돌 제트 환기(impinging jet ventilation)에 의해 건조 공기와 접촉되며, 그리고 충돌 제트 환기는 횡방향으로 환기되는 노즐 박스들(nozzle boxes)에 의해 보장된다.

저온 범위에서, 다시 말해 150℃ 이하의 온도에서, 특히 100℃ 미만의 온도에서, 노즐 박스들은 목표되는 충격 제트 환기를 위해 요구하지 않는데, 그 이유는 여기서는 불균일한 건조의 위험이 존재하지 않고 패널들은 상기 온도에서 불균일한 건조를 통해 손상될 수 없기 때문이다. 이러한 이유에서, 저온 건조기에서 노즐 박스들의 사용은 필요하지 않다. 요컨대, 건조 대상 패널들을 종방향 또는 횡방향에서 온풍(warm air)으로 환기시키는 것만으로도 충분하다.

저온 건조의 장점은, 그 저온 건조가 바람직하게는 열 교환기들 또는 열풍을 사용하기 위한 다른 개념들과 함께 조합된다는 점에 있다. 보통 저온 건조는 환경 친화적 또는 에너지 절감 조치들과 함께 실현된다. 그에 대한 이유는, 낮은 온도를 기반으로 저열량 열원들이 에너지 생성을 위해 사용될 수 있다는 점에 있다. 이에 대한 예시로는, 상기 분야에서 매우 효율적으로 사용되는 태양열 집열기(solar collector), 또는 다른 설비 부분들에서의 공정 배출 공기가 있다.

특히 벽 구조 패널들(wall structural panel)이 저온 건조를 위해 적합하다. 표준에 따라서, 건조기는 상기 적용 분야에서 횡방향으로 환기된다. 평평한 패널, 예컨대 석고보드는 수평으로 놓인 상태에서 건조된다.

본 발명의 과제는 저온 건조기를 위한 조밀한 이송 시스템을 제공하는 것에 있다.

상기 과제는 본 발명에 따라서 특허 청구항 제1항에 명시된 것처럼 해결된다.

수배만큼 연장되는, 건조 대상 패널들, 특히 석고보드들의 건조 시간 때문에, 본 발명을 통해, 종래 기술에 비해 공간 단위당 더 많은 개수의 석고보드가 건조되고 이송되게 하는 석고보드를 건조하기 위한 시스템이 제공된다.

이를 위해, 저온에서 작동하는 건조기; 및 저온 건조기에서 많은 개수의 층, 예컨대 40개 내지 60개 층에 걸쳐서 동시에 처리되는 많은 개수의 패널, 특히 석고보드;에 맞춰 조정되는 구동 시스템이 제공된다.

본 발명에 따른 구동 시스템과 함께 많은 개수의 층을 사용하는 것을 통해, 고온 건조기에서와 동일한 건조기 길이의 조건에서 저온 건조기 내에서 패널들, 특히 석고보드들의 보다 더 긴 체류 시간(dwell time)이 실현된다.

본 발명의 바람직한 개선예들은 종속 청구항들; 및 특히 도면들과 관련된 설명;에서 분명하게 제시된다.

건조기의 바람직한 구성에서, 단일 체인이 사용되는 경우, 상기 체인은 각각의 필드의 층들에 걸쳐서 지그재그 형태로, 또는 곡류 형태로 맞물린다.

각각의 체인은 적어도 하나의 구동 모터를 갖추고 있다. 요컨대 체인 길이가 긴 경우, EP 1 232 371 B1호에서 공지된 것처럼, 2개 이상의 구동 모터가 제공될 수 있다.

또 다른 바람직한 구성에서, 건조기의 각각의 필드마다 복수의 체인이 제공되며, 하나의 층 상에서 서로 나란히 위치하는 각각 2개의 지지 롤러가 층들에 걸쳐 맞물리는 단일 체인을 통해 구동된다.

바람직하게는, 체인들은 각각의 필드마다, 그리고 더 나아가 바람직하게는 건조기의 전체 길이에 걸쳐서 전자적으로 서로 동기화되며, 예컨대 무선 링크(radio link)를 통해, 예컨대 마스터-슬레이브 원리에 따라서, 또는 증분식 인코더(incremental encoder)에 의해 동기화된다. 바람직하게는 주파수 인버터들을 포함한 모터들이 사용된다. 그 대안으로, 체인들은 하나의 마스터 체인(master chain)을 통해 함께 구동된다.

바람직하게는 마스터 체인은 적어도 하나의 구동 모터를 통해 구동된다.

또한, 바람직하게는, 체인들은 체인 슬라이드 레일들(chain slide rails)을 통해 안내된다.

건조기가 저온 건조기로서 150℃ 미만의 온도에서 사용된다면, 지지 롤러들은 구름 베어링(rolling bearing)을 통해 지지된다. 고온 건조기에서 필요한 흑연 기반의 평베어링들(plain bearings)은 요구되지 않는다. 또한, 구름 베어링은 평베어링보다 더 낮은 마찰 계수를 갖는다. 이와 관련하여, 지지 롤러는 바람직하게는 내부 구름 베어링들에 의해 지지된다. 이 경우, 축부(axle)는 작동 동안 정지해 있으며, 그리고 지지 롤러 배럴(support roller barrel)만이 체인 스프로켓(chain sprocket)과 함께 회전한다. 그 대안으로, 베어링 어셈블리는 지지 롤러의 바깥쪽에서도 장착될 수 있다. 이러한 경우, 플랜지 베어링 유닛이 사용되어야 하며, 그리고 샤프트도 마찬가지로 회전해야 한다. 내부 베어링들이 사용된다면, 연속 축부(continuous axle)가 사용되어야 한다. 또 다른 변형예는 두 롤러 단부 상에 샤프트 저널이 사용되는 것에 있다. 이와 관련하여, 베어링들은 예컨대 바깥쪽에 위치하는 방식으로 배치된다. 그러나 확인된 점에 따르면, 연속 축부를 포함한 지지 롤러들의 제조가 상대적으로 더 간단하다. 이 경우, 연속 축부의 보다 더 큰 재료 요건은 거의 중요하지 않다. 그러므로 본 발명에 따라서 바람직하게는 연속 축부 및 내부 베어링 어셈블리를 포함한 지지 롤러들이 사용된다.

바람직하게는, 구름 베어링은 볼 베어링으로서, 홈붙이 볼 베어링(grooved ball bearing)으로서, 또는 니들 롤러 및 케이지 어셈블리(needle roller and cage assembly)으로서 형성된다.

마찬가지로 바람직하게는 각각의 체인마다, 또는 적어도 각각의 마스터 체인마다 각각 하나의 체인 인장 장치(chain tensioning device)가 배치된다.

바람직하게는 체인 인장 장치는 매달리는 방식으로 장착된다.

그에 따라, 본 발명에 따라서, 롤러 컨베이어가 사용되는데, 그 이유는 상기 롤러 컨베이어가 매우 조밀하게 구성되기 때문이다. 그렇게 하여, 구동되는 지지 롤러들이 이용되는 조건에서 롤러 컨베이어에 의한 건조 대상 패널들의 수평 이송이 적합하다.

그러므로 바람직하게는 최대한 작은 지름을 갖는 지지 롤러들이 사용된다. 특히 바람직한 경우는, 내부 베어링들과 연속 축부를 포함한, 특히 홈붙이 볼 베어링들을 구비한 베어링 어셈블리를 포함한 지지 롤러들이다.

모든 지지 롤러를 균일하게 회전시키기 위해, 힘은 하나의 중앙 동력원(모터 등)으로부터 모든 지지 롤러 상으로 전달되어야 한다. 체인 구동부는 지지 롤러들의 일측 측면에 장착된다.

하기에서 본 발명은 실시예들에 근거하여 보다 더 상세하게 설명된다.
도 1은 구동 측에서 건조기의 필드를 도시한 측면도이고, 필드의 롤러 컨베이어들은 단일 체인을 통해 구동된다.
도 2는 구동 측에서 건조기의 필드를 도시한 측면도이고, 필드의 롤러 컨베이어들은 복수의 체인을 통해 구동되고, 이들 체인은 자체적으로 하나의 마스터 체인을 통해 구동된다.
도 3은 롤러 컨베이어의 지지 롤러의 베어링 어셈블리를 도시한 종단면도이다.

체인 안내를 위해, 본 발명에 따라서 2가지 대안이 실현된다.

제1 변형예에서, 지지 롤러(1)들(도 1)은 건조기의 완전한 필드(2)의 롤러 컨베이어로서 바람직하게는 기어 모터(geared motor)인 하나의 모터(4)에 의해 각각 필드(2)의 모든 층에 걸쳐서 맞물리는 단일 체인을 통해 구동된다. 체인(3)은 추가로 편향 기어(5~8)들을 통해 안내된다. 바람직하게는 필드(3)들의 각각의 체인(3) 내에는 하나의 인장 장치(9)가 제공된다. 체인(3)의 윤활을 위한 어셈블리도 바람직하게는 마찬가지로 제공된다. 층들은 각각 동일한 높이에 위치되는 지지 롤러(1)들의 위쪽에서 뻗어 있다.

제2 변형예에서, 필드(2)의 지지 롤러(1)들(도 2)은 복수의 체인(10)에 의해 구동된다. 힘 전달은 하나의 마스터 체인(11)에 의해 출력 체인들(output chains)로서 기능하는 복수의 체인(10) 상으로 수행된다. 이 경우, 체인(10)들 각각은 개별적으로 인장되고 윤활되어야 한다. 그러므로 상응하는 (여기서는 미도시된) 인장 및 윤활 장치들이 제공된다. 마스터 체인(11)은 중앙에서 단일의 모터, 예컨대 (여기서는 미도시된) 기어 모터에 의해 구동된다. 체인(10)들뿐만 아니라 마스터 체인(11) 역시도 편향 기어(5, 6; 12, 13)들을 통해 편향된다. 서로 결합된 체인 스프로켓 쌍(11a)들은 각각 마스터 체인(11)의 구동력을 체인(10)들 상으로 전달한다.

도 2에 도시된 구성의 경우, 마스터 체인(11)은 건조기의 단일의 필드를 위해서만, 또는 복수의 필드를 위해 사용될 수 있고 크기 조정될 수 있다. 다시 말하면, 적용 가능한 경우, 상대적으로 더 큰 마스터 체인이 사용될 수 있고, 이런 마스터 체인은 복수의 필드에서 출력 체인들을 구동한다. 이러한 경우, 각각의 건조기마다 더 적은 수의 기어 모터가 요구된다. 출력 체인들 및 편향 체인 스프로켓들 내에서 체인 힘은 비교적 작다.

도 1 및 도 2에 따른 두 변형예에서, 바람직하게는, 체인(3, 10, 11)들을 자체 궤도에서 유지하기 위해, 체인 슬라이드 레일들이 사용된다.

체인(3, 10, 11)들을 인장시키기 위해, 이들 체인은 예컨대 각각 수직 방향으로 뻗어 있는 기다란 구멍(long-hole) 내에서 이동 가능한 축부 상에 느슨하게 장착된 하나의 체인 스프로켓에 걸쳐 진행하고, 축부 상에서 체인 스프로켓의 양측으로 쳐지는 중량을 통해 체인(3, 10, 11)은 재인장(retension)된다. 이 경우, 예를 들면, 예컨대 EP 1 232 371 B1호에 공지되어 있고 도 1에 도면부호 12로 표시된 것과 같은 인장 장치가 사용된다.

저온 건조기의 각각의 필드는 지지 구조로서의 강재 프레임(steel frame)을 갖추고 있으며, 이런 강재 프레임은 마찬가지로 컨베이어 시스템을 지지한다. 지지 구조는 예컨대 메인 거더(main girder) 및 보조 거더(secondary girder)로서 복수의 강재 프로파일(steel profile)을 포함한다. 지지 구조는 자체적으로 기초부(foundation) 상에 고정된다.

본 발명에 따라서, 결함이 있는 경우, 특히 건조기가 석고보드로 막힌 경우, 건조기의 비-구동 측에서 석고보드들의 층별 제거가 가능하다.

바람직하게는, 지지 롤러들은, 건조기의 필드의 하나의 층 안쪽에서, 자체의 구동 측에 고정 베어링(fixed bearing)을 포함하고 비-구동 측에는 부동 베어링(floating bearing)을 포함하도록 장착된다.

본 발명에 따른 롤러 컨베이어는 예컨대 40개의 층을 보유하고, 이들 층은 예컨대 최대 100㎜의 층간 간격을 가지며, 그리고 서로 나란하게 이송되는, 건조 대상 패널들의 2개의 웨브(web)를 위해 적합하게 구성되지만, 그러나 그에 상응하게 상대적으로 더 넓게 치수 설계된 건조기에서는 더 많은 레인의 석고보드들이 동시에 서로 나란하게 이송될 수 있다. 그렇게 하여, 요구되는 생산 용량을 달성하기 위해, 60m의 길이에 상응하는 예컨대 25개의 필드의 최소 건조기 길이가 달성된다. 롤러 컨베이어의 층은 예컨대 하나의 평면에서 구동되는 7개의 지지 롤러로 구성된다. 지지 롤러들은 예컨대 60㎜의 외경을 갖는다. 또한, 구동되는 지지 롤러들 사이에 구동되지 않는 지지 롤러들 역시도 제공될 수 있는 점도 배제되지 않는다. 지지 롤러들은 서로 나란히 이송되는 패널들의 전체 폭을 덮는 폭을 가지며, 그리고 연속 축부와 내부 베어링을 포함한다. 또한, 바람직하게는 중앙에 축부 지지부(axle support)가 사용된다.

모든 층은 고정/부동 베어링 구조로 이를 위해 제공된 지지부들에 고정된다. 절첩된 판금들(folded sheet metal)로 구성되는 수직 빔들(vertical beams)은 지지부로서 사용된다. 이러한 수직 빔들은 비계(scaffolding)의 메인 거더들 상에 2개의 추가 플레이트를 통해 고정된다. 수직 빔들 내에는 키홀(고정 베어링)의 형태인 리세스부들(recesses)이 제공된다. 비-구동 측에서, 층별로 종방향 빔들이 사용되며, 이들 종방향 빔은 기다란 구멍을 통해 메인 거더들 상에 고정된다. 종방향 빔들 내에는 리세스부들이 제공되고, 이들 리세스부 내로 지지 롤러들의 축부들이 삽입될 수 있다(부동 베어링).

롤러 컨베이어는 예컨대 평기어 모터(spur gear motor)에 의해 구동된다. 기어 모터는 힘을 마스터 체인으로 전달하고, 이 마스터 체인은 힘을 다시 예컨대 2개의 출력 체인으로 전달한다. 출력 체인은, 예컨대 3개 또는 4개의 열의 지지 롤러를 구동하는 체인이다. 이 경우, 지지 롤러들은 접선으로 구동된다.

또 다른 구성에서, 복수의 필드의 구동부들은 하나의 마스터 체인에 의해 구동된다.

도 3에서 알 수 있는 것처럼, 지지 롤러(1)들은 자체 단부들 상에 저널(14)들을 구비하며, 이런 저널들은 롤러 캐리어(15)들 내에서 회전 가능하게 장착된다. 구동 측에서 저널(14)들 상에서 롤러 캐리어(15)들의 전방에는 각각 하나의 체인 스프로켓(16)이 위치된다. 이러한 체인 스프로켓(16)들을 통해서는, 연속 체인(3)이 동시에 보다 더 많은 개수의 층들의 롤러(1)들을 동시에 구동하는 방식으로 안내된다. 이를 위해, 체인(3)은, 연계된 체인 스프로켓(16)들을 통해, 체인(3)이 예컨대 플레이트(17) 및 이 플레이트 위에 고정된 가이드 레일에 의해 지지되는 방식으로 안내된다.

Claims (11)

1. 층들 내에 배치되고 롤러 컨베이어(1)로 형성된 컨베이어 장치들을 포함한 각각의 필드(2)마다 복수의 층 내에서 통과하는 건조 대상 패널들을 이송하기 위해 이송 방향으로 연이어 뻗어 있는 복수의 필드(2)를 구비한 컨베이어 시스템 및 복수의 연속 체인(3, 10, 11)을 포함한 구동 시스템으로서, 각각의 체인(3, 10, 11)에는 적어도 하나의 구동부가 할당되어 있는, 상기 구동 시스템을 포함하는 건조기에 있어서, 각각 하나의 필드(2)의 모든 층의 롤러 컨베이어(1)들은, 각각의 필드(2)의 층들에 걸쳐서 맞물리는 각각 적어도 하나의 단일 체인(3)을 통해 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 건조기.
2. 제1항에 있어서, 각각의 필드마다, 또는 복수의 필드(2)를 위해 단일 체인(3)이 사용되는 경우, 상기 단일 체인은 각각의 필드(2) 또는 복수의 필드(2)의 층들에 걸쳐서 지그재그 형태로, 또는 곡류 형태로 맞물리는 것을 특징으로 하는 건조기.
3. 제2항에 있어서, 상기 체인(3)은 적어도 하나의 구동 모터를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 건조기.
4. 제1항에 있어서, 각각의 필드(2)마다 복수의 체인(3)이 사용되는 경우, 하나의 층 상에 서로 나란히 위치하는 각각 2개의 지지 롤러(1)가 층들에 걸쳐 맞물리는 단일 체인(3)을 통해 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 건조기.
5. 제3항에 있어서, 각각의 필드(2)마다 상기 체인(3)들은 무선 링크를 통해 서로 동기화될 수 있거나, 또는 상기 체인(10)들이 마스터 체인(11)을 통해 함께 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 건조기.
6. 제5항에 있어서, 상기 마스터 체인(11)은 적어도 하나의 구동 모터를 통해 구동되는 것을 특징으로 하는 건조기.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 체인(3, 10, 11)들은 체인 슬라이드 레일들을 통해 안내되는 것을 특징으로 하는 건조기.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 건조기는 저온 건조기로서 150℃ 미만의 온도에서 사용될 수 있고, 상기 지지 롤러들은 구름 베어링을 통해 지지되는 것을 특징으로 하는 건조기.
9. 제8항에 있어서, 상기 구름 베어링은 볼 베어링으로서, 홈붙이 볼 베어링으로서, 또는 니들 롤러 및 케이지 어셈블리로서 형성되는 것을 특징으로 하는 건조기.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 체인(3, 10, 11)마다, 또는 적어도 각각의 마스터 체인(11)마다 각각 하나의 체인 인장 장치가 배치되는 것을 특징으로 하는 건조기.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 체인 인장 장치는 매달리는 방식으로 장착되는 것을 특징으로 하는 건조기.