KR20240063948A - 연속 스트립에서의 수축을 허용하는 수축 컨베이어 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속 스트립(9)에서의 수축을 허용하는 수축 컨베이어(1) 및 그 방법에 관한 것으로, 수축 컨베이어는 복수의 롤러(3), 복수의 롤러 위치를 획정하는 프레임, 및 복수의 롤러를 구동하는 제1 구동 부재(41)를 포함하며, 복수의 롤러의 각 롤러(3)는 테이퍼진 제1 구동 프로파일(F1, F2)을 갖는 제1 피동 부분(31)을 포함하며, 제1 구동 부재(41)는, 제1 구동 부재가 적어도 3개의 롤러의 각 롤러(3)에 대해 상이한 직경에서 각 롤러(3)의 제1 피동 부분(31)과 접촉하도록 하는 식으로, 제1 구동 부재(41)의 속도에 대한 변속비의 회전 속도로 제1 피동 부분(31)과의 접촉을 통해 복수의 롤러(3)를 회전시키도록 구성된다.

Description

연속 스트립에서의 수축을 허용하는 수축 컨베이어 및 그 방법

본 발명은 연속 스트립, 특히 타이어 성형용 타이어 구성요소에서의 수축을 허용하는 수축 컨베이어 및 그 방법에 관한 것이다.

타이어 구성요소, 특히 연속 스트립 또는 에이펙스(apex)가 압출되는 경우, 타이어 구성요소는 냉각되며, 따라서 타이어 구성요소의 탄성중합체 재료가 이완되는 것을 허용하도록 수축될 수 있어야 한다.

도 10은 타이어 구성요소를 위한 이송 경로를 따른 이송 방향으로 연속적으로 배치되는 3개의 수축 섹션을 갖는 공지의 수축 컨베이어를 도시한다. 각 수축 섹션은 롤러 그룹 및 그 그룹 내의 롤러를 일정한 속도로 회전시키는 구동 벨트를 포함한다. 이송 방향으로 각각의 후속한 수축 섹션의 경우, 롤러 그룹은 이전의 수축 섹션보다 낮은 속도로 구동되어, 그 상에 지지된 타이어 구성요소가 수축되는 것을 허용하도록 된다.

공지의 수축 컨베이어의 단점은 롤러들의 속도가 각 롤러마다 점진적으로 감소하지 않는다는 점이다. 대신에, 속도는 3개의 수축 섹션에 대응하는 3개의 스테이지에서 감소되어, 하나의 스테이지에서 다음 스테이지로의 천이시마다 갑작스런 속도차를 갖게 된다. 이는 타이어 구성요소의 탄성중합체 재료의 차선적(sub-optimal) 이완을 야기할 수 있을 것이다. 보다 구체적으로, 타이어 구성요소가 공지의 수축 컨베이어를 떠난 후에 타이어 구성요소에 불일치, 변형 및/또는 잔류 응력이 존재할 수도 있다.

JPH 09109226 A는 헤드 풀리, 테일 풀리 및 하나 이상의 중간 풀리를 따라 이동하는 엔드리스 체인을 따라 당겨지는 복수의 롤러를 갖는 가변 이송 장치를 개시한다. 각 롤러에는 헤드 풀리와 테일 풀리 사이의 엔드리스 체인의 상부 런(upper run)에서 레일과 접촉하는 테이퍼형 부품을 갖는다. 레일은, 롤러가 레일을 따라 이송 방향으로 당겨질 때에 롤러가 레일과의 접촉을 통해 점점 더 빠른 속도로 구동되도록, 이송 방향에 대해 비스듬한 각도로 배치된다.

JPH 09109226 A에 따른 가변 이송 장치의 역방향 구성이 타이어 구성요소를 점진적으로 수축시키는 데에 사용될 수 있지만, 그 구성은 여전히 상당한 기술적 단점을 갖고 있다.

첫째, 모든 롤러는 레일과 접촉하여 레일을 따라 이동할 때에 모두 동일한 방식으로 거동하도록 보장하기 위해 동일한 형상을 갖는다. 이송 방향에 대한 레일의 비스듬한 각도 및 그 선형 형상이 레일을 따른 각 위치에서의 롤러의 속도를 결정한다. 이송 방향에 대한 가이드의 비스듬한 각도가 조절될 수 있지만, 레일의 선형도(linearity)는 동일하게 유지된다. 따라서, 각 롤러의 속도를 개별적으로 조절하는, 즉 이송 방향으로 속도의 비선형 감소를 형성하거나 또는 선형에서부터 비선형 구성으로 변경하는 등의 유연성이 존재하지 않는다.

둘째, 각 롤러의 속도는, 롤러의 테이퍼 부분과 가이드 간의 접촉의 횡방향 위치에 의해 결정되며, 그 횡방향 위치는 테이퍼 부분의 원추도(conicity)에 의해 정해지는 범위 내에서 변할 수 있다. 그 범위는 각 롤러에 대해 동일하다. 결과적으로, 상기한 범위에 대한 가이드의 위치 설정의 정확도 및 그에 따른 각 롤러의 속도가 제어될 수 있는 정확도가 모든 롤러에 대해 동일하다.

셋째, 롤러들은, 롤러들보다 큰 비교적 큰 직경을 각각 갖는 헤드 풀리 및 리턴 풀리 각각을 따라 엔드리스 체인의 상부 런으로 들어갔다가 상부 런으로부터 나온다. 이는 가변 이송 장치의 상류측 및/또는 하류측 컨베이어들 사이에 비교적 큰 간극을 야기한다.

마지막으로, 인간 작업자가 수축 프로세스를 점검하고, 필요한 경우 수축 컨베이어 상의 연속 스트립의 위치를 수작업으로 조절하는 것이 일반적이다. JPH 09109226 A에 따른 가변 이송 장치에 있어서의 이동하는 엔드리스 체인, 엔드리스 체인을 따른 롤러의 당김 및 비스듬한 각도의 레일은 모두 특히 손가락 또는 손에 대한 잠재적 끼임 지점(pinch point)의 형태로 상당한 안전사고 위험을 제시한다.

본 발명의 과제는 수축 컨베이어의 조절 가능성, 정확성 및/또는 안전성이 개선될 수 있는, 연속 스트립에서의 수축을 허용하는 수축 컨베이어 및 그 방법을 제공하는 데에 있다.

제1 양태에 따르면, 본 발명은 연속 스트립에서의 수축을 허용하는 수축 컨베이어를 제공한다. 수축 컨베이어는 복수의 롤러; 복수의 롤러를 이송 방향에 수직한 방향으로 상호 평행한 배향으로 유지하도록 이송 방향으로 서로 이격되어 고정된 복수의 롤러 위치를 획정하는 프레임; 및 복수의 롤러를 구동하는 제1 구동 부재를 포함하며, 복수의 롤러의 각 롤러는 축방향으로 연장되는 롤러 축선을 중심으로 회전 가능한 롤러 바디 및 롤러 축선에 동축으로 롤러 바디에 연결되는 제1 피동 부분을 포함하며, 제1 피동 부분은 축방향에 평행한 단면에서 제1 구동 프로파일을 가지며, 복수의 롤러 중 적어도 3개의 롤러를 위한 제1 구동 프로파일은 테이퍼지며, 제1 구동 부재는 해당 제1 구동 프로파일을 따른 제1 구동 부재의 접촉 위치에서의 제1 피동 부분의 직경에 의해 정해지는 제1 구동 부재의 속도에 대한 변속비(transmission ratio)의 회전 속도로 제1 피동 부분과의 접촉을 통해 복수의 롤러를 회전시키도록 구성되며, 제1 구동 부재는, 제1 구동 부재가 적어도 3개의 롤러의 각 롤러의 제1 피동 부분과의 접촉을 각 롤러에 대해 상이한 직경에서 행하도록 하는 식으로, 복수의 롤러의 축방향에 평행한 횡방향의 벡터 성분을 적어도 갖고 이동 가능하다.

롤러들을 이송 방향으로 고정된 롤러 위치에 배치함으로써, 엔드리스 체인과, 비스듬한 각도로 배치된 레일에 대한 롤러의 이동에 의해 제시되는 위험 요소가 감소되거나 및/또는 방지될 수 있다. 게다가, 롤러들이 리턴 풀리 및 헤드 풀리를 돌아 복귀할 필요가 없기 때문에, 수축 컨베이어와 이 수축 컨베이어 상류 또는 하류의 컨베이어들 간의 간극이 현저히 감소할 수 있다. 한편, 전술한 바와 같은 가변 변속비는 적어도 3개의 롤러의 속도를 가변 제어하는 이점을 여전히 제공할 수 있다.

하나의 실시예에서, 제1 구동 프로파일은 적어도 3개의 롤러의 각 롤러에 대해 상이한 테이퍼 비율로 테이퍼진다. 다시 말해, 적어도 3개의 롤러에 대한 제1 구동 프로파일들은 각각의 제1 구동 프로파일이 해당 롤러 축선에 대해 상이한 테이퍼 각도로 테이퍼진다는 점에서 서로 상이하다. 상이한 제1 구동 프로파일을 갖는 롤러들을 구비함으로써, 롤러들의 속도는 롤러들에 대한 구동 수단의 배향보다는 해당 제1 구동 프로파일의 차이에 따라 가변적으로 제어될 수 있다. 따라서, 위험한 끼임 지점들이 방지될 수 있다. 게다가, 각 롤러가 실질적으로 동일한 방식으로 구동되거나, 접촉하거나 또는 맞물릴 수 있기 때문에, 롤러들을 구동하는 복잡성이 현저히 감소될 수 있다. 마지막으로 그러나 역시 중요하기로는, 특히 테이퍼 비율이 비교적 작은 경우에, 각각의 제1 구동 프로파일은 해당 롤러에 특정된 전체 범위에 걸쳐 롤러의 속도의 비교적 높은 수준의 정확도 또는 제어를 제공할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 제1 피동 부분은 적어도 부분적으로 원추형이며, 적어도 3개의 롤러의 제1 피동 부분들은 상이한 원추도를 갖는다. 롤러의 속도는 롤러의 원추형 형상을 따라 롤러가 상이한 위치에서 맞물림으로써 달라질 수 있다. 원추도는 속도 변화의 범위를 획정한다. 더 큰 원추도는 비교적 넓은 범위를 의미하는 반면, 더 작은 원추도는 비교적 좁은 범위를 초래한다.

또 다른 실시예에서, 테이퍼 비율은 이송 방향으로 적어도 3개의 롤러 중 각각의 후속 롤러마다 증가 또는 감소한다. 따라서, 롤러들에 대한 속도 변화 범위는 가장 상류측 롤러에서부터 가장 하류측 롤러로 가면서 증가하거나 감소한다. 다시 말해, 속도는 가장 큰 테이퍼 비율을 갖는 롤러에서 가장 많이 변화할 수 있는 반면, 속도는 가장 작은 테이퍼 비율을 갖는 롤러에서 가장 작게 변화할 수 있다.

바람직하게는, 테이퍼 비율은 적어도 3개의 롤러 중 각각의 후속 롤러마다 적어도 부분적으로 선형적으로 증가 또는 감소한다. 따라서, 이송 방향으로 각각의 후속 롤러 쌍 사이에서, 연속 스트립은 그 롤러들 사이에서 회전 속도의 일정한 변화를 겪을 수 있다.

또 다른 실시예에서, 테이퍼 비율은 적어도 3개의 롤러 중 각각의 후속 롤러마다 적어도 부분적으로 비선형적으로 증가 또는 감소한다. 테이퍼 비율의 증가 또는 감소는 연속 스트립의 자연적인 수축 거동에 따라 달라질 수 있다. 테이퍼 비율은 예를 들면 수축 컨베이어의 상류측 단부에서는 보다 빠르게 그리고 하류측 단부에서는 보다 느리게 증가 또는 감소하여, 예를 들면 수축 컨베이어의 시작부에서는 비교적 큰 수축률과 하류측에서는 감소된 수축률을 수용하도록 될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 각각의 제1 피동 부분은 최대 둘레 및 최소 둘레를 구비하며, 최대 둘레는 복수의 롤러의 모든 롤러의 제1 피동 부분들에 대해 동일하다. 최소 둘레만을 변화시킴으로써, 모든 롤러들은, 최대 둘레에서 제1 피동 부분이 맞물리는 경우 동일한 최저 속도로 구동될 수 있다. 롤러들의 속도는 최소 둘레와 최대 둘레 간의 비에 따라 변할 수 있다. 대안적으로, 각각의 제1 피동 부분은 최대 둘레 및 최소 둘레를 구비하며, 최소 둘레는 복수의 롤러의 모든 롤러의 제1 피동 부분들에 대해 동일하다. 최대 둘레만을 변화시킴으로써, 모든 롤러들은, 최소 둘레에서 제1 피동 부분이 맞물리는 경우 동일한 최고 속도로 구동될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 이송 방향으로 적어도 3개의 롤러의 하류측에서 복수의 롤러 중 하나 이상의 롤러에 대한 제1 구동 프로파일은 원통형이다. 원통형 제1 구동 프로파일을 갖는 롤러들의 속도는 일정하거나 고정된 상태로 유지된다.

또 다른 실시예에서, 제1 구동 프로파일은 복수의 롤러 중 적어도 절반의 롤러 각각에 대해 상이하게 테이퍼진다. 따라서, 롤러들의 속도는 롤러들 중 적어도 절반에 대해 가변적으로 조절될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 제1 구동 부재는 횡방향으로 이동 중에 이송 방향에 대해 평행 또는 실질적으로 평행하게 유지되도록 구성된다. 따라서, 제1 구동 부재는 횡방향으로 동일한 거리에 걸쳐 제1 피동 부분 각각에 대해 변위되어, 해당 제1 피동 부분의 제1 구동 프로파일의 테이퍼 비율에 따라 해당 롤러의 속도 변화를 야기할 수 있다.

대안적인 실시예에서, 제1 구동 프로파일은 복수의 롤러의 각 롤러에 대해 동일한 테이퍼 비율로 테이퍼진다. 따라서, 롤러들은 모두 동일한 방식으로 설계되거나 구성될 수 있다.

다른 대안적인 실시예에서, 제1 구동 부재는, 제1 구동 부재가 이송 방향에 대해 평행 또는 실질적으로 평행한 중립 배향과, 제1 구동 부재가 이송 방향에 대해 비스듬한 각도로 놓이는 비틀린 배향 간에 회전하도록 구성된다. 비스듬한 각도는 적어도 3개의 롤러의 각 롤러의 제1 피동 단부 부분에 대한 제1 구동 부재의 상이한 접촉 위치 및 이에 따른 상이한 직경 맞물림 및/또는 변속비를 초래할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 제1 구동 부재는 엔드리스 벨트를 포함한다. 엔드리스 벨트는 각 롤러를 회전시키도록 해당 제1 피동 부분 상에 연속적인 마찰을 가할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 적어도 3개의 롤러의 각 롤러는 롤러 축선에 동축으로 롤러 바디에 연결되는 제2 피동 부분을 포함하며, 제2 피동 부분은 축방향에 평행한 단면에서 제2 구동 프로파일을 가지며, 복수의 롤러 중 적어도 3개의 롤러를 위한 제2 구동 프로파일은 테이퍼진다. 각 롤러에 2개의 피동 부분을 제공함으로써, 롤러는 보다 신뢰성 있게 및/또는 보다 균형 잡힌 방식으로 구동될 수 있다.

바람직하게는, 제2 구동 프로파일의 테이퍼 비율은 적어도 3개의 롤러의 각 롤러에 대해 동일 롤러의 제1 구동 프로파일의 테이퍼 비율과 동일하다. 따라서, 롤러의 속도는, 동일한 방식으로 또는 실질적으로 동일한 방식으로 2개의 피동 부분에서 롤러에 접촉하거나, 롤러에 맞물리거나 및/또는 롤러를 구동함으로써 가변적으로 제어될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 제2 구동 프로파일은 적어도 3개의 롤러의 각 롤러에 대해 동일 롤러의 제1 구동 프로파일에 거울 대칭이다. 따라서, 2개의 피동 부분은 거울 대칭으로 이동할 수 있는 접촉 위치에서 맞물리거나 구동될 수 있다.

대안적으로, 제2 구동 프로파일은 제1 구동 프로파일과 동일 방향으로 테이퍼진다. 따라서, 제1 구동 부재와 제2 구동 부재(이하에 설명함)는 횡방향에 평행한 동일한 방향으로 이동될 수 있으며, 이에 이해 구동 부재를 변위시키는 수단을 단순화할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 제1 피동 부분 및 제2 피동 부분은 축방향으로 롤러 바디의 서로 대향한 양단부에서 롤러 바디에 연결된다. 롤러 바디의 서로 대향한 양단부에 2개의 피동 부분을 제공함으로써, 피동 부분은 롤러 바디 상에서의 연속 스트립의 운반에 간섭하지 않고 용이하게 맞물리거나, 접촉하거나 및/또는 구동될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 수축 컨베이어는, 복수의 롤러의 제2 피동 부분과 접촉하고 제2 피동 부분과의 접촉을 통해 복수의 롤러를 회전시키는 제2 구동 부재를 더 포함한다. 따라서, 제1 피동 부분과 제2 피동 부분은 그 자신의 전용 구동 부재에 의해 구동될 수 있다.

바람직하게는, 제2 구동 부재는 적어도 횡방향으로 벡터 성분을 갖고 이동할 수 있다. 따라서, 구동 부재들은 이들이 접촉하거나, 맞물리거나 및/또는 구동하게 될 해당 피동 부분에 대해 이동될 수 있고, 이에 의해 구동 부재와 해당 피동 부분 간의 접촉 위치를 변경하고 나아가서는 해당 피동 부분에 의해 정해지는 구동 프로파일에 따라 해당 롤러의 속도를 변경할 수 있다.

보다 바람직하게는, 제1 구동 부재와 제2 구동 부재는 횡방향 이동 중에 서로 평행 또는 실질적으로 서로 평행하게 유지되도록 구성된다. 따라서, 제1 구동 부재 및 제2 구동 부재는 동일한 방식으로 제1 피동 부분 및 제2 피동 부분에 맞물리거나 접촉할 수 있다.

대안적으로, 제1 구동 부재 및 제2 구동 부재는, 이들 구동 부재들이 이송 방향에 대해 평행 또는 실질적으로 평행한 중립 배향과, 구동 부재들이 이송 방향에 대해 비스듬한 각도로 놓이는 비틀린 배향 간에 회전하도록 구성된다. 비스듬한 각도는 적어도 3개의 롤러의 각 롤러의 제1 피동 단부 부분 및 제2 피동 단부 부분에 대한 제1 구동 부재 및 제2 구동 부재의 상이한 접촉 위치 및 이에 따른 상이한 직경 맞물림 및/또는 변속비를 초래할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 제1 구동 부재와 제2 구동 부재는 횡방향으로 대칭적으로 또는 실질적으로 대칭적으로 이동하도록 기계적으로 결합된다. 따라서, 롤러의 서로 대향한 양단부에서 제1 피동 부분 및 제2 피동 부분 각각에 대한 제1 구동 부재 및 제2 구동 부재의 상대 위치는 동기식으로 변화하거나 조절될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 복수의 롤러 위치는 복수의 롤러보다 개수가 더 많다. 따라서, 롤러를 위한 롤러 위치를 선택하는 데에 얼마간의 유연성이 존재한다. 일부 롤러들이 함께 그룹화되어, 규칙적 또는 불규칙적 롤러 패턴을 생성할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 적어도 3개의 롤러는 복수의 롤러 위치 중 이송 방향으로 균일하게 이격된 동일 개수의 롤러 위치에 배치된다. 따라서, 연속 스트립은 수축 컨베이어를 따라 이송 방향으로 균일하게 지지될 수 있다.

대안적으로, 적어도 3개의 롤러는 복수의 롤러 위치 중 이송 방향으로 불균일하게 이격된 동일 개수의 롤러 위치에 배치된다. 롤러들 간의 불균일한 간격은 상이한 위치의 연속 스트립에 상이한 속도가 부여되게 할 수 있다. 게다가, 이송 방향으로 미터 당 롤러의 양은 연속 스트립에 대한 지지량을 변화시키도록 조절될 수 있다. 특히, 롤러들은 후속한 롤러들의 쌍 사이에서 처짐(slack)을 촉진시키도록 더 이격되게 배치될 수도 있다. 연속 스트립이 처지는 경우, 연속 스트립의 보다 긴 길이가 수축 컨베이어 내에 수용될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 프레임은 복수의 롤러 위치 중 임의의 롤러 위치에서 복수의 롤러의 각 롤러를 서로 교환 가능하게 수용하도록 구성될 수 있다. 롤러들은 편리하게 프레임 내에 배치되고 프레임으로부터 제거될 수 있다. 따라서, 롤러들이 용이하게 전환 또는 교환되어, 상이한 연속 스트립들에 대한 상이한 수축 거동들을 가능한 한 근사하게 매칭시키도록 수축 컨베이어를 매우 적응성 있게 할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 복수의 롤러의 제1 피동 부분은 상호 교환 가능하다. 롤러들을 상호 교환하는 대신에 또는 그에 추가하여, 제1 피동 부분들을 상호 교환할 수 있다. 따라서, 롤러는 상이한 속도 범위에 대해 수정될 수 있다.

제2 양태에 따르면, 본 발명은 앞서 논의한 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 따른 수축 컨베이어를 사용하여 연속 스트립에서의 수축을 허용하는 방법을 제공하며, 이 방법은,

- 적어도 3개의 롤러를 복수의 롤러 위치 중 동일 개수의 롤러 위치에 배치하는 단계;

- 적어도 3개의 롤러(3, 103, 203, 303)에 대해 변속비를 변화시키도록 적어도 횡방향으로 벡터 성분을 갖고 제1 구동 부재(41)를 이동시키는 단계; 및

- 각 롤러와 제1 구동 부재 간의 변화된 변속비에 따른 상이한 회전 속도로 적어도 3개의 롤러를 회전시키는 단계를 포함한다.

상기한 방법은 본 발명의 제1 양태에 따른 수축 컨베이어의 실제 구현에 관한 것으로, 동일한 기술적 이점을 가지며, 이들 기술적 이점들에 대해서는 이하에서 반복 설명하지 않을 것이다.

바람직한 실시예에서, 적어도 3개의 롤러는, 이송 방향으로 적어도 3개의 롤러 중 각각의 후속 롤러마다 테이퍼 비율이 증가 또는 감소하도록, 동일 개수의 롤러 위치에 배치된다.

바람직하게는, 테이퍼 비율은 적어도 3개의 롤러 중 각각의 후속 롤러마다 적어도 부분적으로 선형적으로 증가 또는 감소한다.

또 다른 실시예에서, 테이퍼 비율은 적어도 3개의 롤러 중 각각의 후속 롤러마다 적어도 부분적으로 비선형적으로 감소한다.

또 다른 실시예에서, 그 방법은, 제1 구동 부재를 횡방향 이동 중에 이송 방향에 대해 평행 또는 실질적으로 평행하게 유지하는 단계를 더 포함한다.

대안적으로, 그 방법은, 제1 구동 부재가 이송 방향에 대해 평행 또는 실질적으로 평행한 중립 배향과, 제1 구동 부재가 이송 방향에 대해 비스듬한 각도로 놓이는 비틀린 배향 간에 제1 구동 부재를 회전시키는 단계를 더 포함한다.

또 다른 실시예에서, 적어도 3개의 롤러는 복수의 롤러 위치 중 이송 방향으로 균일하게 이격된 동일 개수의 롤러 위치에 배치된다.

또 다른 실시예에서, 적어도 3개의 롤러는 복수의 롤러 위치 중 이송 방향으로 불균일하게 이격된 동일 개수의 롤러 위치에 배치된다.

또 다른 실시예에서, 그 방법은, 복수의 롤러 중 2개 이상의 롤러에 대해 복수의 롤러 위치의 롤러 위치들 간에 롤러를 상호 교환하는 단계를 더 포함한다.

또 다른 실시예에서, 그 방법은, 복수의 롤러 중 2개 이상의 롤러들 간에 제1 피동 부분을 상호 교환하는 단계를 더 포함한다.

청구하지 않은 제3 양태에 따르면, 본 발명은 연속 스트립에서의 수축을 허용하는 수축 컨베이어를 제공하며, 수축 컨베이어는 복수의 롤러와 프레임을 포함하며, 이 프레임은 이송 방향에 수직한 서로 평행한 배향으로 복수의 롤러를 유지하도록 이송 방향으로 이격된 복수의 롤러 위치를 획정하며, 복수의 롤러의 각 롤러는 축방향으로 연장되는 롤러 축선을 중심으로 회전 가능한 롤러 바디 및 롤러 축선에 동축으로 롤러 바디에 연결되는 제1 피동 부분을 포함하며, 제1 피동 부분은 축방향에 평행한 단면에서 제1 구동 프로파일을 가지며, 복수의 롤러 중 적어도 3개의 롤러에 대한 제1 구동 프로파일은 적어도 3개의 롤러의 각 롤러에 대해 상이한 테이퍼 비율로 테이퍼진다.

본 명세서에서 설명하고 도시한 다양한 양태들 및 피처들은 가능한 경우 개별적으로 적용될 수 있다. 이들 개별적인 양태, 특히 첨부된 종속 청구항에 기재된 양태 및 특징들은 특허 분할 출원의 대상이 될 수 있다.

본 발명은 첨부한 개략적 도면에 도시한 예시적인 실시예에 기초하여 설명할 것이며, 그 도면에서,
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복수의 롤러를 갖는 수축 컨베이어의 사시도를 도시하며,
도 2는 도 1에 따른 수축 컨베이어의 평면도를 도시하며,
도 3 및 도 4는 도 2에서 라인 III-III 및 라인 IV-IV 각각에 따른 수축 컨베이어의 단면을 도시하며,
도 5는 복수의 롤러의 상이한 구성을 갖는 도 1에 따른 수축 컨베이어의 평면도를 도시하며,
도 6은 롤러를 구동하는 메커니즘을 노출시키는 도 1에 따른 수축 컨베이어의 평면도를 도시하며,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 대안적인 수축 컨베이어의 평면도를 도시하며,
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 또 다른 대안적인 수축 컨베이어의 평면도를 도시하며,
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 또 다른 대안적인 수축 컨베이어의 평면도를 도시하며,
도 10은 종래 기술에 따른 수축 컨베이어의 사시도를 도시한다.

도 1 내지 도 6은 연속 스트립(9), 특히 타이어 성형용 타이어 구성요소에서의 수축을 허용하는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수축 컨베이어(1)를 도시한다. 본 예시적인 실시예에서, 타이어 구성요소는 실질적으로 삼각형 단면을 갖는 새로이 압출된 에이펙스 스트립(apex strip)이다. 에이펙스 스트립이 압출기를 떠남에 따라, 그 에이펙스 스트립은 냉각되며 그리고 탄성중합체 재료가 이완되는 것을 허용하도록 수축될 수 있을 필요가 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 수축 컨베이어(1)는 롤러 컨베이어이다. 수축 컨베이어(1)는 압출기(도시 생략)로부터 연속 스트립(9)을 당기는 풀-오프 컨베이어(pull-off conveyor)(8) 바로 하류에 배치된다. 수축 컨베이어(1)의 하류측 단부에서, 댄서 롤러(dancer roller)(7) 또는 다른 버퍼 부재가 루프 형태로 연속 스트립(9)을 후속 스테이션, 예를 들면 냉각 드럼(도시 생략)에 공급하도록 제공된다. 수축 컨베이어(1)는 베이스 또는 프레임(2)을 포함하며, 이 프레임(2)은 프레임 바디(20)와, 이 프레임 바디(20)에 형성되어 복수의 롤러 위치(P1, P2,..., Pn) 또는 그 어레이를 획정하는 복수의 프레임 슬롯(21)을 구비한다. 롤러 위치(P1, P2,..., Pn)들은 이송 방향(T)으로 이격된다. 롤러 위치(P1, P2,..., Pn)들은 이송 방향(T)으로 고정 또는 정지되어 있다. 다시 말해, 일단 롤러(3)가 배치되고 나면, 롤러(3)는 이송 방향(T)으로 해당 롤러 위치(P1, P2,..., Pn)에 유지된 채 회전한다.

본 예에서, 롤러 위치(P1, P2,..., Pn)는 균일하게 이격되어 있다. 수축 컨베이어(1)는 또한 롤러 위치(P1, P2,..., Pn)에 수용 또는 배치될 복수의 롤러(3)를 포함한다. 복수의 롤러 위치(P1, P2,..., Pn)에 수용되는 경우, 롤러(3)들은 함께 연속 스트립(9)을 위한 이송면을 형성 또는 획정한다. 도 1에 도시한 바와 같은 수축 컨베이어(1)는 롤러 위치(P1, P2,..., Pn)보다 적은 수의 롤러(3)를 구비한다는 점을 유념해야 한다. 특히, 롤러(3)들은 그 사이에 하나의 롤러 위치(P1, P2,..., Pn)를 비워 둔 채 배치된다. 대안적으로, 모든 롤러 위치(P1, P2,..., Pn)가 점유될 수도 있거나, 이용 가능한 롤러 위치(P1, P2,..., Pn)에 대한 롤러(3)의 상이한 분포가 선택될 수도 있다. 도 5는, 롤러(3)들 중 일부는 바로 인접한 롤러 위치(P1, P2,..., Pn)에 쌍을 이루어 배치되는 한편, 나머지 롤러(3)들은 하나 이상의 빈 롤러 위치(P1, P2,..., Pn)에 의해 이격되어 있는 대안적인 구성을 도시한다.

롤러(3)들은 프레임 슬롯(21) 내에 교체 가능하게 또는 상호 교환 가능하게 수용되며, 이는, 롤러들을 수축 컨베이어(1) 내에 재배치하거나, 또는 수축 컨베이어(3)에서 빼내어 다른 롤러(3)로 교체하도록 해당 롤러 위치(P1, P2,..., Pn)로부터 분리 및/또는 제거할 수 있음을 의미한다. 특히, 프레임 슬롯(21)은 롤러(3)를 상향 방향으로 자유롭게 빼낼 수 있도록 상향 방향으로 개방된다. 이는 또한 끼임(pinching)의 위험성의 감소로 인해 작업자 안전을 증가시킬 수 있다. 수축 컨베이어(1)는 프레임(2)에 현재 유지되어 있는 롤러(3)들 중 하나 이상을 대체하기 위해, 예비 롤러(3)의 세트를 동반할 수 있다.

도 2에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 각 롤러(3)는 롤러 축선(R)을 중심으로 회전 가능한 롤러 바디(30)를 포함한다. 롤러 축선(R)은 축방향(A)을 획정한다. 본 예에서, 롤러 바디(30)는 원통형 또는 직원통형이다. 대안적으로, 롤러 본체(30)는 크라운(crown)을 가질 수 있다. 롤러(3)들은 복수의 롤러 위치(P1, P2,..., Pn)에 수용되는 경우 서로 평행하다. 다시 말해, 그 롤러 축선(R)들이 서로 평행하다. 보다 구체적으로, 롤러 축선(R)들이 축방향(A)에 평행 또는 실질적으로 평행하거나 및/또는 이송 방향(T)에 수직 또는 실질적으로 수직한 횡방향(L)으로 연장하는 것을 관찰할 수 있다. 바람직하게는, 프레임(2)에는 롤러(3)를 에워싸도록 횡방향(L)으로 롤러(3)의 서로 대향한 양측에 추가적 벽이 형성되거나 마련되어, 롤러(3)를 고정시키거나 횡방향(L)으로 프레임(2)에 대한 롤러(3)의 과도한 이동을 방지한다.

각 롤러(3)에는 또한 해당 롤러 바디(30)의 롤러 축선(R)에 대해 동축으로 위치 설정되거나 연장하는 제1 피동 부품(31)이 마련된다. 본 예에서, 각 롤러(3)에는 또한 제2 피동 부분(32)이, 본 예의 경우 제1 단부와 반대측의 롤러 바디(30)의 제2 단부에 마련된다. 대안적으로, 피동 부분(31, 32)들은 롤러 바디(30)를 따라 중간 위치에 배치될 수 있다. 제1 피동 부분(31)에 대해 이하에서 설명하는 특징들은 제2 피동 부분(32)에 준용된다.

본 예에서, 제1 피동 부분(31)은 횡방향(l)으로 제1 단부에서 롤러 바디(30)에 탈착 가능하게 장착된다. 대안적으로, 제1 피동 부분(31)은 롤러 바디(30)와 일체형으로 또는 롤러 바디(30)의 일부로서 형성될 수 있다. 제1 피동 부분(31)이 반드시 롤러 바디(30)의 단부에 위치할 필요는 없고, 대안적으로 횡방향(L)으로 롤러 바디(30)의 길이를 따른 중간 위치에 형성되거나 위치할 수 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 복수의 롤러(3)의 각 제1 피동 부분(31)은 복수의 롤러(3)의 각 롤러(3)에 대해 상이한 제1 구동 프로파일(F1, F2,..., Fn)을 갖는다. 각각의 제2 피동 부분(32)은 바람직하게는 축방향(A)에 수직한 중간 평면에 대해 동일 롤러(3)의 제1 구동 프로파일(F1, F2,..., Fn)에 거울 대칭을 이루는 제2 구동 프로파일(G1, G2,..., Gn)을 갖는다.

특히, 복수의 롤러(3)의 제1 구동 프로파일(F1, F2,..., Fn)은 각 롤러(3)에 대해 상이한 테이퍼 비율 또는 테이퍼 각도(H1-Hn)로 테이퍼진다. 보다 구체적으로, 테이퍼 비율 또는 테이퍼 각도(H1-Hn)는 이송 방향(T)으로 각각의 후속 롤러(3)마다 감소한다. 본 예에서, 이송 방향(T)으로 마지막 롤러(3)를 제외한 모든 롤러(3)의 제1 피동 부분(31)이 원추형이다. 원추형의 제1 피동 부분(31)들은 상이한 원추도를 갖는다. 특히, 제1 피동 부분(31)의 원추도는 이송 방향(T)으로 각각의 후속 롤러(3)마다 감소한다.

테이퍼 비율은 또한 제1 피동 부분(31)의 최대 직경과 최소 직경 간의 비 또는 최대 둘레와 최소 둘레 간의 비로서 표현될 수 있다. 최대 직경 또는 최대 둘레는 모든 피동 부분(31, 32)에 대해 동일하다는 점을 유념해야 할 것이다. 최소 직경 또는 최소 둘레는 이송 방향(T)으로 제1 롤러(3)로부터 이송 방향(T)으로 마지막 롤러(3)로 가면서 점진적으로 증가한다.

도시한 예에서, 감소는 선형적인데, 즉 후속 롤러(3)의 쌍들 간에 동일한 감소 간격을 갖는다. 감소는 또한 연속 스트립(9)의 수축 특성에 따라 비선형일 수 있거나 선형과 비선형의 조합일 수 있다는 점을 유념해야 할 것이다. 예를 들면, 연속 스트립(9)이 수축 컨베이어(1)의 상류측 섹션에서 강력하게 수축하고 수축 컨베이어(1)의 하류측 섹션에서는 덜 강력하게 수축하는 경향이 있다면, 제1 구동 프로파일(F1, F2,..., Fn)은 그에 따라 조정될 수 있다. 원추도, 테이퍼 비율 또는 테이퍼 각도(H1, H2,..., Hn)는 2개 이상의 롤러(3)의 제1 피동 부분(31)에 대해 동일할 수 있다. 또한, 이송 방향(T)으로 마지막 롤러(3) 등의 하나 이상의 롤러(3)가 테이퍼지지 않은 또는 비원추형의, 즉 원통형 또는 직원통형의 제1 구동 프로파일(F1, F2,..., Fn)을 가질 수도 있다는 점을 유념해야 할 것이다. 예를 들면, 수축 컨베이어(1)는 원통형 제1 피동 부분(31)을 갖는 2개 이상의 롤러(3)를 수축 컨베이어(1)의 하류측 단부에 구비할 수 있다.

도 3 및 도 4는 제1 롤러 위치(P1) 및 제5 롤러 위치(P5)에서의 2개의 롤러(3)의 단면을 각각 도시한다. 명확히 도시한 바와 같이, 제1 롤러 위치(P1)에서 롤러(3)의 제1 피동 부분(31)의 제1 구동 프로파일(F1)(도 3 참조)은 5도를 초과하는 제1 테이퍼 비율 또는 제1 테이퍼 각도(H1)로 테이퍼지는 반면, 제5 롤러 위치(P5)에서 롤러(3)의 제1 피동 부분(31)의 제5 구동 프로파일(F5)(도 4 참조)은 5도 이하의 제5 테이퍼 비율 또는 제5 테이퍼 각도(H5)로 테이퍼진다.

도시한 예에서, 테이퍼 비율 또는 테이퍼 각도(H1, H5)는 해당 제1 구동 프로파일(F1, F5)을 따라 일정하여, 선형적 제1 구동 프로파일(F1, F5)을 생성한다. 하지만, 대안적인 실시예에서는 테이퍼 비율 또는 테이퍼 각도(H1, H5)가 일정하지 않은 경우도 상정된다. 제1 구동 프로파일(H1, H5)은 예를 들면 비선형, 볼록형, 오목형 및/또는 크라운형일 수 있다.

도 3 및 도 4에서, 제1 피동 부분(31)은 롤러 바디(30)와 일체형인 것으로서 도시되어 있다. 대안적으로, 제1 피동 부분(31)은 롤러 바디(30)에 연결되거나 고정되는 별개의 부품일 수도 있다. 제1 피동 부분(31)은 또한 롤러 바디(30)로부터 탈착 가능하거나, 롤러 바디(30)에 교체 또는 상호 교환 가능하게 연결되는데, 즉 전체 롤러(3)를 교체하지 않고 해당 롤러(3)의 제1 구동 프로파일(F1-Fn)을 수정하도록 될 수 있다.

도 6에 도시한 바와 같이, 수축 컨베이어(1)는 또한 복수의 롤러(3)의 제1 피동 부분(31) 및 제2 피동 부분(32)과 각각 접촉하는 제1 구동 부재(41) 및 제2 구동 부재(42)를 포함한다. 구동 부재(41, 42)는 이송 방향(T)에 평행 또는 실질적으로 평행한 방향으로 연장된다. 구동 부재(41, 42)는, 롤러(3) 아래에, 즉 프레임(2)에 의해 획정되는 바와 같은 롤러 위치(P1, P2,..., Pn)를 따라 배치된다. 대안적으로, 구동 부재(41, 42)는 롤러(3) 위 또는 둘레에 배치될 수도 있다.

구동 부재(41, 42)는 제1 피동 부분(31) 및 제2 피동 부분(32)과의 접촉 또는 마찰을 통해 복수의 롤러(3)를 회전시키도록 구성된다. 본 예에서, 구동 부재(41, 42)는 엔드리스 벨트이다. 구동 부재(41, 42)는 피동 부분(31, 32)에 대해 구동 부재(41, 42)의 접촉 위치를 조정하도록, 화살표(D)로 나타낸 바와 같이 횡방향(L)으로 이동 가능하다.

구동 부재(41, 42)들은 횡방향(L)으로 대칭으로 이동하도록 기계적으로 결합된다. 특히, 수축 컨베이어(1)는 구동 부재(41, 42)들을 횡방향(L)으로 서로를 향해 그리고 서로 멀어지게 동기식으로 이동시키는 변위 기구(5)를 포함한다. 본 예에서, 변위 기구(5)는 구동 부재(41, 42)를 운반하는 대응 너트(6)와 맞물리는 서로 반대 방향으로의 나사 형성 섹션들을 갖는 2개의 스핀들 드라이브(51, 52)를 포함한다. 2개의 스핀들 드라이브(51, 52)의 존재는 구동 부재(41, 42)들이 횡방향(L)으로의 변위 중에 서로 평행하게 및/또는 운반 방향(T)에 대해 평행하게 유지될 수 있도록 보장한다.

대안적으로, 변위 기구(5)는 구동 부재(41, 42)들을 변위시키도록 링크 기구, 트랙, 기어 랙 또는 기타 적절한 유형의 기계 부품을 포함할 수도 있다. 다른 대안적인 실시예에서, 구동 부재(41, 42)들은 동기식으로 이동시키도록 제어되는 개별적으로 제어 가능한 액추에이터, 예를 들면 공압, 유압 또는 전기 액추에이터에 의해 구동될 수 있다.

구동 부재(41, 42)들을 평행하게 유지함으로써, 끼임(pinching)의 위험의 감소로 인해, 작업자 안전을 더욱 향상시킬 수 있다. 대안적으로, 변위 기구(5)는 구동 부재(41, 42)들의 서로를 향한 및/또는 서로 멀어지는 약간의 비틀림을 일측 또는 양측 모두에 도입하도록 구성되어, 롤러(3)의 속도에 대한 변위의 효과를 이송 방향(T)으로 수축 컨베이어(1)의 한쪽 단부로 가면서 향상시키도록 될 수도 있다.

수축 컨베이어(1)는 구동 부재(41, 42)들을 이송 방향(T)으로 동기식으로 구동하도록 개별적으로 제어 가능 및/또는 커플링되는, 하나 이상의 이송 드라이브(53, 54)를 더 포함한다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 구동 부재(41, 42)는 구동 부재(41, 42)의 폭에 걸쳐 적어도 하나의 접촉 위치에서 롤러(3)와 접촉하도록 구성된다. 롤러(3)는 중력의 영향으로 구동 부재(41, 42) 상에 놓인다. 원추형 피동 부분(31, 32)의 경우, 구동 부재(41, 42)는 단지 구동 부재(41, 42)의 내향 에지에서 해당 피동 부분(31, 32)들과 접촉할 수 있다. 이송 방향(T)으로 마지막 롤러(3)에서의 원통형 피동 부분(31, 32)의 경우, 구동 부재(41, 42)는 구동 부재(41, 42)의 전체 폭에 걸쳐 해당 피동 부분(31, 32)과 접촉할 수 있다.

이하, 전술한 수축 컨베이어(1)를 사용하여 연속 스트립(9)에서 수축을 허용하는 방법을 이제 도 1 내지 도 6을 참조하여 간단히 설명할 것이다.

그 방법은, 복수의 롤러(3)를 복수의 롤러 위치(P1, P2,..., Pn) 중 동일 개수의 롤러 위치(P1, P2,..., Pn)에 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같은 규칙적인 패턴으로 또는 도 5에 도시한 바와 같은 불규칙적인 패턴으로 배치하는 단계를 포함한다. 롤러(3)들 간의 간격은 연속 스트립(9)이 후속 롤러(3)들 사이에서 처지는 경향에 영향을 미칠 수 있다. 처짐을 방지하기 위해 보다 많은 수의 롤러(3)가 제공되거나, 처짐을 의도하는 경우에는 롤러(3)를 뺄 수도 있다.

그 방법은, 해당 구동 프로파일(F1, F2,..., Fn, G1, G2,..., Gn)들 간의 테이퍼 비율 또는 테이퍼 각도(H1, H2,..., Hn)의 차이에 따라 상이한 회전 속도로 롤러(3)를 구동하는 단계를 더 포함한다. 특히, 롤러(3)들은, 해당 구동 프로파일(F1-Fn, G1-Gn)을 따른 해당 구동 부재(41, 42)와 해당 피동 부분(31, 32) 간의 접촉 위치에서 해당 피동 부분(31, 32)의 직경, 둘레 또는 둘레 길이에 의해 정해지는 제1 구동 부재(41)에 대한 변속비의 회전 속도로 회전한다. 도 2에 도시한 바와 같은 구동 부재(41, 42)의 횡방향 위치에서, 이송 방향(T)으로 복수의 롤러(3) 중 제1 롤러(3)는 일정한 둘레 또는 직원통형 둘레를 갖는 이송 방향(T)으로 마지막 롤러(3)에 비해 상대적으로 작은 둘레를 갖는다. 따라서, 제1 롤러(3)의 속도는 이송 방향(T)으로 마지막 롤러(3)의 속도보다 높다. 제1 롤러(3)와 마지막 롤러(3) 사이에서 롤러(3)들의 회전 속도는, 횡방향(L)으로 피동 부분(31, 32)에 대한 구동 부재(41, 42)의 상대적 위치에 의존하여, 이송 방향(T)으로 각 후속 롤러(3)마다 테이퍼 비율 또는 테이퍼 각도(H1, H2,..., Hn)가 감소함에 따라 점진적으로 감소한다.

그 방법은 구동 부재(41, 42)의 속도와 롤러(3)의 속도 간의 변속비를 조절하도록 제1 구동 부재(41) 및 제2 구동 부재(42)를 횡방향(L)으로 이동시키는 단계를 더 포함한다. 구동 부재(41, 42)들이 상호 평행하게 및/또는 이송 방향(T)에 대해 평행하게 유지됨에 따라, 구동 부재(41, 42)와 해당 피동 부분(31, 32)들 간의 모든 접촉 위치는 해당 구동 프로파일(F1-Fn, G1-Gn)을 따라 횡방향(L)으로 동일한 양만큼 변위된다. 각 구동 프로파일(F1-Fn, G1-Gn)의 테이퍼 비율 또는 테이퍼 각도(H1, H2,..., Hn)는, 최대 테이퍼 비율 또는 테이퍼 각도(H1)를 갖는 롤러(3)는 속도가 가장 많이 변화하게 하는 반면, 최소 테이퍼 비율 또는 테이퍼 각도(Hn)를 갖는 롤러(3)의 경우에는 속도가 가장 적게 변화하거나 또는 일정하게 유지되게 한다.

롤러(3)의 속도는, 구동 부재(41, 42)가 하나 이상의 이송 드라이브(53, 54)에 의해 이송 방향(T)로 구동되는 속도와 테이퍼 각도(H1, H2,..., Hn) 간의 관계에 의해 결정된다. 구동 부재(41, 42)의 속도는 이송 방향(T)으로 제1 롤러(31)의 속도가 항상 일정하게 유지되도록 조절될 수 있다. 그러면, 제1 롤러(3)의 하류측의 후속 롤러(3)의 테이퍼 각도(H1, H2,..., Hn)가 구동 부재(41, 42)의 속도와 조합하여 제1 롤러(3)에 대한 후속 롤러(3)들의 속도를 결정한다.

예를 들면, 모든 피동 부분(31, 32)들이 동일한 최대 직경을 갖는 횡방향 위치에서 구동 부재(41, 42)들이 피동 부분(31, 32)들과 접촉하는 경우, 속도는 모든 롤러(3)에 걸쳐 100%일 것이다. 하지만, 구동 부재(41, 42)가 보다 외측 위치로 횡방향으로 이동하고 구동 부재(41, 42)의 속도가 동일하게 유지되는 경우, 제1 롤러(3)의 속도가 가장 증가할 것이며, 이송 방향(T)으로 후속 롤러(3)들의 속도는 점점 더 적은 범위로 증가한다. 하지만, 제1 롤러(3)가 일정한 속도로 회전하거나 적어도 풀-오프 컨베이어(8)의 속도와 일치하는 속도로 회전하는 것이 바람직하다. 따라서, 하나 이상의 이송 드라이브(53, 54)는, 해당 구동 프로파일(F1, G1)에 대한 구동 부재(41, 42)의 변화된 횡방향 위치에도 불구하고, 제1 롤러(3)의 속도가 일정하게 또는 실질적으로 일정하게 유지되도록 구동 부재(41, 42)의 속도를 감소시키도록 제어될 수 있다. 구동 부재(41, 42)의 감소된 속도는 이송 방향(T)으로 후속 롤러(3)들에 걸쳐 점진적인 속도 감소를 야기할 것이다.

롤러(3)에 대한 구동 부재(41, 42)의 횡방향 위치는 모든 피동 부분(31, 32)에 대해 동일한 횡방향(L)에 있어서의 각 구동 프로파일(F1-Fn, G1-Gn)의 폭에 의해 정해지는 범위 내에서 제어될 수 있다는 점을 유념해야 할 것이다. 이는, 특히 예를 들면 0에 가까운 단지 매우 작은 테이퍼 비율 또는 테이퍼 각도를 갖는 롤러(3)의 경우, 해당 구동 프로파일(F1-Fn, G1-Gn)의 종점들 간의 직경차가 비교적 작을 것이라는 점을 의미한다. 그럼에도, 상기한 비교적 작은 직경차는, 구동 부재(41, 42)를 횡방향(L)으로 해당 구동 프로파일에 걸쳐 이동시킴에 의해, 속도의 매우 정확한 제어 또는 매우 높은 해상도로의 제어를 가능하게 한다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 대안적인 수축 컨베이어(101)를 도시하는 것으로, 이송 방향(T)으로 각 후속 롤러(103)마다 증가하는 테이퍼 각도로 테이퍼지는 구동 프로파일(F101-Fn, G101, Gn)을 갖는 피동 부분(131, 132)을 구비한 롤러(103)를 특징으로 한다는 점에서 전술한 수축 컨베이어(1)와 다르다. 특히, 피동 부분(131, 132)들은 모든 피동 부분(131, 132)들에 대해 동일한 최소 직경과, 이송 방향(T)으로 제1 롤러(103)에서부터 이송 방향(T)으로 마지막 롤러(103)로 가면서 증가하는 최대 직경을 갖는다. 따라서, 앞서 논의한 실시예와는 달리, 제1 롤러(103)는 구동 부재(41, 42)의 속도에 대해 일정한 비로 항상 구동되는 반면, 후속 롤러들의 속도는 구동 부재(41, 42)의 속도와 증가하는 테이퍼 각도 간의 관계에 점점 의존한다. 이는 구동 부재(41, 42)의 속도가 제1 롤러(103)의 속도를 일정하게 유지하기 위해 조절되어야할 필요가 없다는 점에서 구동 부재(41, 42)의 제어를 단순화시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 다른 대안적인 수축 컨베이어(201)를 도시하는 것으로, 일정한 테이퍼 각도로 테이퍼지는 구동 프로파일(F201-Fn, G201-Gn)을 갖는 피동 부분(231, 232)을 구비하는 롤러(203)를 특징으로 한다는 점에서 앞서 논의한 실시예들과 다르다. 다시 말해, 테이퍼 각도는 모든 피동 부분(231, 232)에 대해 동일하다. 가변 속도차는, 구동 부재(241, 242)를, 구동 부재(241, 242)가 이송 방향(T)에 대해 평행하거나 실질적으로 평행한 중립 배향으로부터, 구동 부재(241, 242)가 이송 방향(T)에 대해 비스듬한 각도로 놓이는 비틀린 배향으로 비틀거나 회전시킴으로서 생성된다. 그러한 비틀림은 롤러(203)의 범위에 대해 횡방향(L)으로 구동 부재(241, 242)들 간에 가변적인 접촉 위치를 허용한다. 특히, 구동 부재(241, 242)들은 이들이 제1 롤러(203)와는 피동 부분(231, 232)의 최소 직경 또는 그 근처에서 접촉하고 마지막 롤러(203)와는 피동 부분(231, 232)의 최대 직경 또는 그 근처에서 접촉하도록 비틀릴 수 있다.

도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 또 다른 대안적인 수축 컨베이어(301)를 도시하는 것으로, 제1 피동 부분(31)에 대해 거울 대칭이 아닌 제2 피동 부품(332)을 갖는 롤러(303)를 특징으로 한다는 점에서 본 발명의 제1 실시예(도 1 내지 도 6 참조)와 다르다. 따라서, 제2 구동 프로파일(G301-Gn)은 제1 구동 프로파일(F1-Fn)과 동일 방향으로 테이퍼진다. 결과적으로, 구동 부재(41, 42)들은, 서로 향해 그리고 서로 멀어지게 이동하는 대신에, 횡방향(L)에 대해 평행한 동일한 방향으로 이동될 수 있으며, 이에 의해 변위 기구(도시 생략)의 단순화를 가능하게 한다.

전술한 상세한 설명은 바람직한 실시예들의 작동을 예시하고자 포함된 것이지, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니라는 점을 이해해야 할 것이다. 전술한 논의로부터, 본 발명의 범위에 의해 여전히 포함되는 많은 변형들이 당업자에게 명백할 것이다.

1: 수축 컨베이어
2: 프레임
20: 프레임 바디
21: 프레임 슬롯
3: 롤러
30: 롤러 바디
31: 제1 피동 부분
32: 제2 피동 부분
41: 제1 구동 부재
42: 제2 구동 부재
5: 변위 기구
51: 제1 스핀들 드라이브
52: 제2 스핀들 드라이브
53: 제1 이송 드라이브
54: 제2 이송 드라이브
6: 너트
7: 댄서 롤러
8: 풀-오프 컨베이어
9: 연속 스트립
101: 대안적인 수축 컨베이어
103: 롤러
131: 제1 피동 부분
132: 제2 피동 부분
201: 또 다른 대안적인 수축 컨베이어
203: 롤러
231: 제1 피동 부분
232: 제2 피동 부분
301: 또 다른 대안적인 수축 컨베이어
303: 롤러
332: 제2 피동 부분
A: 축방향
D: 구동 부재 이동
F1-Fn: 제1 구동 프로파일
F101-Fn: 제1 구동 프로파일
F201-Fn: 제1 구동 프로파일
G1-Gn: 제2 구동 프로파일
G101-Gn: 제2 구동 프로파일
G201-Gn: 제2 구동 프로파일
G301-Gn: 제2 구동 프로파일
H1-Hn: 테이퍼 각도
L: 횡방향
P1-Pn: 롤러 위치
R: 롤러 축선
T: 이송 방향

Claims (40)

1. 연속 스트립에서의 수축을 허용하는 수축 컨베이어로서:
   상기 수축 컨베이어는, 복수의 롤러; 상기 복수의 롤러를 이송 방향에 수직한 방향으로 상호 평행한 배향으로 유지하도록 상기 이송 방향으로 서로 이격되어 고정된 복수의 롤러 위치를 획정하는 프레임; 및 상기 복수의 롤러를 구동하는 제1 구동 부재를 포함하며,
   상기 복수의 롤러의 각 롤러는 축방향으로 연장되는 롤러 축선을 중심으로 회전 가능한 롤러 바디 및 상기 롤러 축선에 동축으로 상기 롤러 바디에 연결되는 제1 피동 부분을 포함하며,
   상기 제1 피동 부분은 상기 축방향에 평행한 단면에서 제1 구동 프로파일을 가지며,
   상기 복수의 롤러 중 적어도 3개의 롤러를 위한 제1 구동 프로파일은 테이퍼지며,
   상기 제1 구동 부재는 해당 제1 구동 프로파일을 따른 제1 구동 부재의 접촉 위치에서의 제1 피동 부분의 직경에 의해 정해지는 상기 제1 구동 부재의 속도에 대한 변속비(transmission ratio)의 회전 속도로 상기 제1 피동 부분과의 접촉을 통해 상기 복수의 롤러를 회전시키도록 구성되며,
   상기 제1 구동 부재는, 제1 구동 부재가 상기 적어도 3개의 롤러의 각 롤러의 제1 피동 부분과의 접촉을 각 롤러에 대해 상이한 직경에서 행하도록 하는 식으로, 상기 복수의 롤러의 축방향에 평행한 횡방향의 벡터 성분을 적어도 갖고 이동 가능한 것인 수축 컨베이어.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 구동 프로파일은 상기 적어도 3개의 롤러의 각 롤러에 대해 상이한 테이퍼 비율로 테이퍼지는 것인 수축 컨베이어.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 적어도 3개의 롤러에 대한 제1 구동 프로파일들은 각각의 제1 구동 프로파일이 해당 롤러 축선에 대해 상이한 테이퍼 각도로 테이퍼진다는 점에서 서로 상이한 것인 수축 컨베이어.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 피동 부분은 적어도 부분적으로 원추형이며, 상기 적어도 3개의 롤러의 제1 피동 부분들은 상이한 원추도(conicity)를 갖는 것인 수축 컨베이어.
5. 제2항에 있어서,
   상기 테이퍼 비율은 상기 이송 방향으로 상기 적어도 3개의 롤러 중 각각의 후속 롤러마다 증가 또는 감소하는 것인 수축 컨베이어.
6. 제5항에 있어서,
   상기 테이퍼 비율은 상기 적어도 3개의 롤러 중 각각의 후속 롤러마다 적어도 부분적으로 선형적으로 증가 또는 감소하는 것인 수축 컨베이어.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 테이퍼 비율은 상기 적어도 3개의 롤러 중 각각의 후속 롤러마다 적어도 부분적으로 비선형적으로 증가 또는 감소하는 것인 수축 컨베이어.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   각각의 제1 피동 부분은 최대 둘레 및 최소 둘레를 구비하며, 상기 최대 둘레는 상기 복수의 롤러의 모든 롤러의 제1 피동 부분들에 대해 동일한 것인 수축 컨베이어.
9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   각각의 제1 피동 부분은 최대 둘레 및 최소 둘레를 구비하며, 상기 최소 둘레는 상기 복수의 롤러의 모든 롤러의 제1 피동 부분들에 대해 동일한 것인 수축 컨베이어.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이송 방향으로 상기 적어도 3개의 롤러의 하류측에서 상기 복수의 롤러 중 하나 이상의 롤러에 대한 제1 구동 프로파일은 원통형인 것인 수축 컨베이어.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 구동 프로파일은 상기 복수의 롤러 중 적어도 절반의 롤러 각각에 대해 상이하게 테이퍼지는 것인 수축 컨베이어.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 구동 부재는 상기 횡방향으로 이동 중에 상기 이송 방향에 대해 평행 또는 실질적으로 평행하게 유지되도록 구성되는 것인 수축 컨베이어.
13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동 프로파일은 상기 복수의 롤러의 각 롤러에 대해 동일한 테이퍼 비율로 테이퍼지는 것인 수축 컨베이어.
14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 구동 부재는, 제1 구동 부재가 상기 이송 방향에 대해 평행 또는 실질적으로 평행한 중립 배향과, 제1 구동 부재가 상기 이송 방향에 대해 비스듬한 각도로 놓이는 비틀린 배향 간에 회전하도록 구성되는 것인 수축 컨베이어.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 구동 부재는 엔드리스 벨트를 포함하는 것인 수축 컨베이어.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 롤러의 각 롤러는 상기 롤러 축선에 동축으로 상기 롤러 바디에 연결되는 제2 피동 부분을 포함하며, 상기 제2 피동 부분은 상기 축방향에 평행한 단면에서 제2 구동 프로파일을 가지며, 상기 복수의 롤러 중 적어도 3개의 롤러를 위한 제2 구동 프로파일은 테이퍼지는 것인 수축 컨베이어.
17. 제16항에 있어서,
    상기 제2 구동 프로파일의 테이퍼 비율은 상기 적어도 3개의 롤러의 각 롤러에 대해 동일 롤러의 제1 구동 프로파일의 테이퍼 비율과 동일한 것인 수축 컨베이어.
18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 제2 구동 프로파일은 상기 적어도 3개의 롤러의 각 롤러에 대해 동일 롤러의 제1 구동 프로파일에 거울 대칭인 것인 수축 컨베이어.
19. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 제2 구동 프로파일은 상기 제1 구동 프로파일과 동일 방향으로 테이퍼지는 것인 수축 컨베이어.
20. 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 피동 부분과 상기 제2 피동 부분은 상기 축방향으로 상기 롤러 바디의 서로 대향한 양단부에서 상기 롤러 바디에 연결되는 것인 수축 컨베이어.
21. 제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수축 컨베이어는, 상기 복수의 롤러의 제2 피동 부분과 접촉하고 상기 제2 피동 부분과의 접촉을 통해 상기 복수의 롤러를 회전시키는 제2 구동 부재를 더 포함하는 것인 수축 컨베이어.
22. 제21항에 있어서,
    상기 제2 구동 부재는 적어도 상기 횡방향으로 벡터 성분을 갖고 이동 가능한 것인 수축 컨베이어.
23. 제22항에 있어서,
    상기 제1 구동 부재와 상기 제2 구동 부재는 횡방향 이동 중에 서로 평행 또는 실질적으로 서로 평행하게 유지되도록 구성되는 것인 수축 컨베이어.
24. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    상기 제1 구동 부재 및 상기 제2 구동 부재는, 이들 구동 부재들이 이송 방향에 대해 평행 또는 실질적으로 평행한 중립 배향과, 상기 구동 부재들이 이송 방향에 대해 비스듬한 각도로 놓이는 비틀린 배향 간에 회전하도록 구성되는 것인 수축 컨베이어.
25. 제21항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 구동 부재와 상기 제2 구동 부재는 상기 횡방향으로 대칭적으로 또는 실질적으로 대칭적으로 이동하도록 기계적으로 결합되는 것인 수축 컨베이어.
26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 롤러 위치는 상기 복수의 롤러보다 개수가 더 많은 것인 수축 컨베이어.
27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 롤러는 상기 복수의 롤러 위치 중 상기 이송 방향으로 균일하게 이격된 동일 개수의 롤러 위치에 배치되는 것인 수축 컨베이어.
28. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 롤러는 상기 복수의 롤러 위치 중 상기 이송 방향으로 불균일하게 이격된 동일 개수의 롤러 위치에 배치되는 것인 수축 컨베이어.
29. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 복수의 롤러 위치 중 임의의 롤러 위치에서 상기 복수의 롤러의 각 롤러를 상호 교환 가능하게 수용하도록 구성되는 것인 수축 컨베이어.
30. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 롤러의 제1 피동 부분들은 상호 교환 가능한 것인 수축 컨베이어.
31. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 따른 수축 컨베이어를 사용하여 연속 스트립에서의 수축을 허용하는 방법으로서:
    - 상기 적어도 3개의 롤러를 상기 복수의 롤러 위치 중 동일 개수의 롤러 위치에 배치하는 단계;
    - 상기 적어도 3개의 롤러에 대해 변속비를 변화시키도록 적어도 횡방향으로 벡터 성분을 갖고 상기 제1 구동 부재를 이동시키는 단계; 및
    - 각 롤러와 제1 구동 부재 간의 변화된 변속비에 따른 상이한 회전 속도로 상기 적어도 3개의 롤러를 회전시키는 단계
    를 포함하는 방법.
32. 제31항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 롤러는, 상기 이송 방향으로 상기 적어도 3개의 롤러 중 각각의 후속 롤러마다 테이퍼 비율이 증가 또는 감소하도록, 동일 개수의 롤러 위치에 배치되는 것인 방법.
33. 제32항에 있어서,
    상기 테이퍼 비율은 상기 적어도 3개의 롤러 중 각각의 후속 롤러마다 적어도 부분적으로 선형적으로 증가 또는 감소하는 것인 방법.
34. 제32항 또는 제33항에 있어서,
    상기 테이퍼 비율은 상기 적어도 3개의 롤러 중 각각의 후속 롤러마다 적어도 부분적으로 비선형적으로 증가 또는 감소하는 것인 방법.
35. 제31항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 구동 부재를 횡방향 이동 중에 상기 이송 방향에 대해 평행 또는 실질적으로 평행하게 유지하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
36. 제31항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 구동 부재가 상기 이송 방향에 대해 평행 또는 실질적으로 평행한 중립 배향과, 상기 제1 구동 부재가 상기 이송 방향에 대해 비스듬한 각도로 놓이는 비틀린 배향 간에 상기 제1 구동 부재를 회전시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
37. 제31항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 롤러는 상기 복수의 롤러 위치 중 이송 방향으로 균일하게 이격된 동일 개수의 롤러 위치에 배치되는 것인 방법.
38. 제31항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 롤러는 상기 복수의 롤러 위치 중 이송 방향으로 불균일하게 이격된 동일 개수의 롤러 위치에 배치되는 것인 방법.
39. 제31항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 롤러 중 2개 이상의 롤러에 대한 상기 복수의 롤러 위치의 롤러 위치들 간에 롤러를 상호 교환하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
40. 제31항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 롤러 중 2개 이상의 롤러들 간에 상기 제1 피동 부분을 상호 교환하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.

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