KR900000736B1 - 적극 구동 나선형 컨베이어 시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

적극 구동 나선형 컨베이어 시스템

제1도는 1차 및 2차 구동부들과 컨베이어 벨트의 통로를 나타내는, 본 발명에 따른 나선형 컨베이어 시스템의 측면도.

제2도는 상기 컨베이어 시스템의 평면도.

제3도는 1차 구동 케이지와 벨트 지지 구조를 나타내는 수직 단면도.

제4도는 1차 및 2차 구동부들을 위한 파워 트레인(power train)의 일부분을 나타내는, 제2도의 선 4-4에 따르는 부분 단면의 정면도.

제5도는 구동 케이지에 의해 나선 루우프들중 하나에서 구동되는 컨베이어 벨트의 일부분의 평면도.

제6도는 케이지의 구동 로드들 중 하나의 상부 부분을 나타내는, 제5도의 선 6-6에 따른 수직 단면도.

제7도는 구동 케이지의 상부 외주를 나타내는, 제5도의 선 7-7에 따른 수직 단면도.

제8도는 벨트 크로스 로드들의 돌출 단부들과 구동적으로 결합하는 구동 바아들중 하나를 나타내는, 제6도의 선 8-8에 따른 수평 단면도.

제9도는 2차 구동부들중 하나를 나타내는 부분 단면의 평면도.

제10도는 제9도의 선 10-10에 따른 수직 단면도.

제11도는 벨트가 벨트 통로의 나선 부분의 첫 번째 루우프내로 또는 마지막 루우프 바깥으로의 벨트의 구동을 나타내는, 구동 케이지의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 무단 컨베이어 벨트 12 : 견인 링크

13 : 크로스 로드(cross-rod) 21 : 케이지

25, 26 : 보충 구동부 31 : 전기 모우터

32 : 전동장치(트랜스미숀) 37 : 프레임

38 : 브래킷 41 : 트랙

45 : 구동 바아 52, 53 : 반경방향 구동표면

54, 56 : 원주방향 지지표면 71 : 구동 샤프트

76, 77 : 푸셔 도그 79 : 캠 표면

본 발명은 무단(endless) 컨베이어 벨트 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로는 컨베이어 벨트들이 나선 통로에서 구동되는 컨베이어 시스템에 관한 것이다.

링크 타입 컨베이어벨트들이 일련의 수직방향으로 떨어져 있는 루우프들의 주위 연부를 따라 만곡된 채 선 통로에서 구동되는 컨베이어 시스템들은 비교적 작은 공간에서 긴 길이의 무단 컨베이어 벨트를 제공하는데 통상 사용된다. 그러한 타입의 한가지로서 널리 사용되는 컨베이어 시스템이 본 출원인의 미국특허 제3, 348, 659호에 기술되어 있다. 그 시스템에서, 벨트는 나선 루우프들에서 벨트의 반경방향 내측 연부에 미끄럼 운동 가능하게 접촉결합하는 구동 요소들에 의해 마찰적으로 구동된다. 그 구동요소들은 벨트보다 빠르게 이동하고, 또 연속적으로 벨트 연부를 지나 미끄럼 운동하여, 직접 또는 적극 구동에 반대되는 마찰 구동을 달성한다. 이러한 종래 시스템은, 속도, 하중 및 벨트 폭에 대해 그 안전 작동 피라미터들 내에서 원활하고 신뢰성 있는 작동을 제공한다. 그러나, 그러한 파라미터들이 한도를 초과한때, 벨트는 과도하게 높은 장력을 받게되고, 그러한 장력에 컨베이어 구조에 손상을 끼치는 외에 벨트의 과도한 마모 및 피로 파괴를 야기할 수 있다. 또한, 안전 파라미터들이 한도를 초과한때, 벨트의 진동이 발생될 수 있고, 그 진동이 벨트의 원활한 작동을 방해하고, 이송되는 물품들에 혼란을 야기한다.

미끄럼 운동 가능한 마찰 접촉과 반대되는 것으로서, 구성 요소들과 벨트 사이에 연속적인 접촉 결합함에 의해 벨트의 반경방향 내측 연부가 직접 구동되는 적극적인 구동을 이용하는 시도들이 종래의 컨베이어 시스템들에 행해졌다. 그러나, 이러한 적극 구동은 어떤 난점들이 있으며 중대한 결점들을 가진다. 적극 구동을 달성하기 위해, 구동요소들은 외측 벨트 표면을 지나 벨트 구조물내로 연장해서, 벨트 내부의 피구동표면에 결합할 필요가 있다. 나선형 컨베이어시스템에서, 그러한 결합을 행하고, 또 원활하게 유지하는 것은 어렵다. 벨트가 접선방향으로 진입하여, 그 첫번째 나선 루우프내로 이동함에 따라, 그 반경방향 내측연에 따른 링크의 핏치는, 연부 곡률이 변화함에 따라 변하게 된다. 벨트 연부를 따라 구동 요소들과 피구동표면들의 초기 결합은, 그 핏치가 변하는 동안, 벨트 작동을 거칠게 하고 관련 구성 요소들이 과도하게 마모된다.

더욱이, 초기 결합후, 나선 루우프들을 가로지르는 동안, 피구동표면들의 핏치에 어떤 현저한 변화가 있다는 것은 바람직하지 못하다. 이러한 핏치 변화는, 나선 통로에서의 벨트의 길이에 어떤 현저한 변화를 일으킨다. 핏치가 증가하면, 구동 접촉이 상실될 수 있다. 그리하여 벨트가 루우프들을 따라 후방으로 이동할 수 있고, 첫 번째 루우프에의 접근시 느슨하게 된다. 핏치가 감소하면, 과도한 벨트 장력이 발생되어, 진동, 과도한 마모, 피로 파괴 및 시스템에 대한 기타의 손상을 포함하는 각종 문제들을 야기한다. 또한, 피구동표면들에 접촉하는 벨트 연부를 지나 구동 요소들이 침입하는 것은, 의도하고 있던 피구동표면들외에 다른 벨트부분들과의 불필요한 결합을 야기하는 과도한 침입에 있게 되어 손상을 야기할 수 있다. 그러한 단점들은 본 발명에 의해 제거된다.

본 발명은, 측부 곡면둘레에 벨트가 통과할 수 있도록, 상기 벨트를 일 연부를 따라 교대로 절첩 및 신장하는데 적합하게 되고, 서로 연결된 다수의 견인 링크 부재를 가지는 무단 평벨트를 포함하는 컨베이어 시스템에 관한 것이다. 표면들이 핏치에 어떤 현저한 변화가 있다는 것은 바람직하지 못하다. 이러한 핏치 변화는, 나선 통로에서의 벨트의 길이에 어떤 현저한 변화를 일으킨다. 핏치가 증가하면, 구동 접촉이 상실될 수 있다. 그리하여 벨트가 루우프들을 따라 후방으로 이동할 수 있고, 첫 번째 루우프에의 접근시 느슨하게 된다. 핏치가 감소하면, 과도한 벨트 장력이 발생되어, 진동, 과도한 마모, 피로파괴 및 시스템에 대한 기타의 손상을 포함하는 각종 문제들을 야기한다. 또한 피구동표면들에 접촉하는 벨트 연부를 지나 구동 요소들이 침입하는 것은, 의도하고 있던 피구동표면들 외의 다른 벨트 부분들과의 불필요한 결합을 야기하는 과도한 침입이 있게되어 손상을 야기할 수 있다. 그러한 단점들을 본 발명에 의해 제거된다.

본 발명은, 측부 곡면 둘레에 벨트가 통과할 수 있도록, 상기 벨트를 일 연부를 따라 교대로 절첩 및 신장하는데 적합하게 되고, 서로 연결된 다수의 견인 링크부재를 가지는 무단 평벨트를 포함하는 컨베이어 시스템에 관한 것이다. 또 본 발명은 벨트가 다수의 수직방향으로 떨어져 있는 루우프들 각각에서 측방으로 만곡된 채 그 루우프들을 지나 연장하는 나선 부분과, 상기 나선 부분의 일단부의 첫 번째 루우프로 도입하는 접근부분과 상기 벨트를 상기 접근 부분으로 향하게 하는 안내수단과 상기 나선 부분의 타단부의 마지막 루우프로부터 나오는 출구 부분을 포함하는 무단 통로를 통과할 수 있도록 상기 벨트를 지지하는 수단이 제공되어있다. 또한 본 발명은 루우프들 각각에서 벨트의 반경방향 내측 연부를 따라 원주방향으로 밀접히 떨어져 있는 다수의 위치에서 적극 구동 방식으로 상기 벨트를 결합하여, 같은 속도에서 상기 반경방향 내측 연부를 적극 구동하는 구동표면을 가지는 1차 구동수단이 제공되어 있다. 본 발명의 바람직한 예는, 상기 1차 구동수단과 동기화되고, 상기 나선 부분의 상기 일단부에 밀접히 인접한 상기 접근 부분을 따른 제1위치와 나선 부분의 상기 타단부에 밀접히 인접한 출구 부분에 따른 제2위치에서 상기 벨트를 적극 결합하여, 상기 제1 및 제2위치에서 동일한 속도로 벨트가 주행하게 하고, 상기 벨트가 상기 접근 및 출구 부분을 따라 통로로 움직이면서 전방 구동시 상기 벨트를 결합하는 전방으로 향한 구동표면과 후방 감속시 상기 벨트를 결합하는 후방으로 면하는 감소 표면을 가지는 2차 구동수단을 포함한다. 2차 구동수단이 벨트에 결합하는 상기 제1 및 제2위치들은, 1차 구동수단에 의해 가해지는 최소의 구동 압력과 최소의 장력하에 상기 벨트가 1차 적극 구동수단에 의해 루우프들을 지나 원활하게 적극 구동될 수 있게 하기 위해 상기 나선 부분의 상기 일단부와 상기 타단부 사이에서 연장하는 벨트의 길이를 일정하게 유지시키도록 위치된다.

1차구동수단은, 수직 축을 중심으로 회전 가능하고, 케이지 둘레의 원주방향으로 떨어져 있는 다수의 수직 구동 바아들을 가지는 원통형 케이지(cage)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 구동 바아들은 구동표면과 동일한 속도로 돌출부를 적극 구동하도록 상기 돌출부들중 적어도 일부의 측부 표면들에 적극 구동 방식으로 중첩 및 접촉하는 반경방향 구동표면들을 가지고 있다. 상기 구동 바아들은, 케이지와 벨트 사이의 불필요한 접촉을 방지하도록 바아들과 돌출부들의 중첩을 제한하기 위해 돌출부들중 적어도 일부의 단부 표면들에 결합하는 원주방향 지지표면들을 가지는 것이 바람직하며, 상기 돌출부들은 케이지가 벨트를 적극적으로 구동시키기 위해 회전하는 동안 구동 바아들을 따라 수직으로 미끄럼 운동할 수 있다.

본 발명의 또 다른 중요한 특징은, 벨트가 나선 부분의 일단부에서 첫 번째 루우프로 들어갈 때 벨트 연부 돌출부들과 케이지 바아들이 원활하게 결합하게 하고, 벨트가 나선 부분의 반대측 단부에서 마지막 루우르로부터 나올때는 상기 돌출부들로부터 바아들이 원활하게 분리되게 하는 것이다. 그러한 원활한 결합 및 분리는, 바아들의 반경방향 표면들이 나선 부분의 일단부의 첫번째 루우프의 접근 부분과 나선부분의 타단부의 마지막 루우프의 출구 부분에서 벨트 돌출부들에 결합하지 않도록 벨트 통로의 나선 부분의 단부들에 인접한 곳에서 제거되어 있는 바아들을 제공함에 의해 달성된다. 상기 구동표면들과 돌출부들의 상기 결합은, 벨트의 반경방향 내측 연부의 곡면이 나머지 루우프들에서와 동일한 곡면을 가질때만 상기 첫 번째와 마지막 루우프들에서 행해진다.

방법에 있어서, 본 발명은 나선 부분, 접근 부분 및 출구 부분을 가진 통로를 따라 무단 평벨트를 구동시키기 위한 일련의 단계들을 포함한다. 그러한 단계들은, 상기 나선 부분에서 다수의 수직으로 떨어져 있는 대체로 수평의 루우프들을 형성하도록 상기 벨트를 측방으로 만곡되는 방향으로 지지하여 상기 루우프들내의 상기 벨트의 반경방향 내측연부들이 원통체를 형성하게 하고, 상기 루우프들을 따라 밀접한 간격으로 떨어져 있는 위치들에서 벨트의 반경방향 내측 연부에 상기 원통체의 원주방향으로 적극 구동력을 인가하고, 최소의 종방향 장력하에 나선 부분 전체에 걸쳐 벨트의 길이를 일정하게 유지하기 위해 상기 나선 부분의 입구 부분에 인접한 상기 접근 부분을 따른 제1위치와 출구에 밀접하게 인접한 상기 출구 부분을 따른 제2위치에서 벨트에 적극 구동력 및 적극 감소력을 선택적으로 부여하는 단계를 포함한다.

본 발명의 바람직한 예를 첨부 도면을 참조하여 이하 상세히 설명한다.

제1 및 제2도에, 무단 컨베이어 벨트(11)을 이용하는 컨베이어 시스템에 도시되어 있다. 그 벨트(11)는, 벨트를 적어도 하나의 연부를 따르는 방향으로 구부러질 수 있게 하기 위해 서로 절첩 가능하게 연결된 금속제 또는 비금속제 링크들로 만들어진 여러 가지 시판 벨트들중 어느 한가지 일 수 있다. 그리하여, 그 벨트는 직선으로 주행하거나, 또는 측방 곡선부에서는 연부를 따라 주행할 수 있다. 제5도에, 사용될 수 있는 임의 형식의 벨트(11)가 개략적으로 도시되어 있다. 벨트(11)는 평평한 금속 와이어로된 복수의 횡으로 배치된 견인링크들(12)을 포함한다. 그 링크들은 크로스로드(cross-rod)들(13)에 의해 서로 연결되어 있고, 그 크로스로드들은 벨트의 반경방향 내측 연부를 따라 원주방향으로 떨어져 있는 돌출부들을 형성하는 확대 머리부들(14)(제8도 참조)를 가지고 있다. 그 돌출부들에 의해 벨트가 구동될 수 있다. 견인 링크들(12)은 종방향으로 배치된 견인링크 부재들(15)을 가지고 있고, 그 견인링크 부재들은 크로스 로드들(13)을 수용하도록 종방향 슬로트들(도시안됨)을 가지고 있다. 그리하여 그 링크들은 벨트가 측방 연부를 따라 구부러지도록 교대로 절첩 및 신장할 수 있다. 벨트(11)의 구조와 작동에 대한 세부는 ＂베치텔＂의 미국특허 제2,872,023호에 보다 상세히 기술되어 있다. 링크들(12)는, 벨트 연부가 더욱 잘 절첩되게 하고 머리부들(14)과 구동부재들의 결합을 방해하지 않도록, 로드들(13) 사이에서 불연속으로 되어 있는 외측 종방향 부재(16)를 가지는 것에 의해 상기 미국특허에 도시된 것으로부터 개조되는 것이 바람직하다.

이용될 수 있는 다른 벨트들의 예가 ＂베치텔＂의 미국특허 제2,872,023호와 ＂로이네스테드＂의 미국특허 제 RE27,690호, 제3,225,898호 및 제4,078,655호에 기술되어 있다. 그 벨트는 금속, 플라스틱 또는 어떤 다른 적당한 재료의 구조로 만들어져도 좋다.

제1 및 3도에 상세히 도시된 바와 같이, 벨트(11)는, 벨트가 다수의 수직방향으로 떨어져 있는 대체로 수평의 루우프들을 지나 구동 케이지(cage)(21) 둘레에서 측방으로 연부를 따라 만곡되는 나선 부분을 포함하는 무단 통로에서 주행한다. 케이지(21)내로 들어가는 벨트(11)는, 케이지(21) 둘레의 그 통로의 나선 부분의 저단부에서 첫 번째 루우프내로 도입하는 접근 부분을 따라 풀리(22) 둘레를 통과한다. 케이지(21) 둘레의 나선 통로의 상단부에서 가장 높은 루우프로부터 나오는 벨트(11)는 출구 부분을 따라 풀리(23) 및 그 둘레에 통과하고, 통과한 벨트는 풀리(24)를 지나고, 풀리(22)로의 복귀 통로를 지나 안내된다. 후술되는 바와 같이, 그 벨트는 1차 구동수단인 케이지(21)와 2차 구동수단인 보충구동부들(25,26)에 의해 무단 통로를 지나 적극적으로 구동된다.

케이지(21)는, 평기어(33), 구동체인(34) 및 평기어(35)를 포함하는 전동장치(트랜스미숀)(32)를 통하여 전기 모우터(31)에 의해 구동되고, 평기어(35)는 케이지(21)의 수직 샤프트(36)에 연결되어 있다. 전동장치(32)는 벨트를 통로의 나선부분의 접근 부분으로 향하게 하는 안내수단이다. 케이지(21)는 프레임(37)에 의해 둘러싸여 있고, 그 프레임에 샤프트(36)가 지지(저어널)되어 있다. 나선형 트랙(41)을 지지하는 일련의 브래킷들(38)이 프레임(37)에 연결되어 있다. 트랙(41)은 케이지(21) 둘레의 나선 통로에서 벨트(11)의 아래면을 결합하여 벨트를 지지한다. 트랙(41)은 저마찰 표면 요소(42)를 가지고 있는 것이 바람직하다. 트랙(41)은 소망하는 대로 연장될 수 있어서 구동 케이지(21) 둘레의 나선 루우프들 쪽으로 그리고 그로부터 먼쪽으로 그 주행의 임의의 부분중에 벨트(11)를 지지한다.

케이지(21)는 샤프트(36)에 고착되어 있고, 상하부 부재들(43,44)를 포함한다. 그 상하부 부재들에는, 케이지(21) 둘레에 원주방향으로 떨어져 있는 다수의 수직 구동 바아(bar)들(45)이 연결되어 있다. 구동 바아들(45)은, 내마모성 플라스틱 물질의 캡(cap)(47)과 함께 장방형의 금속부재(46)으로 이루어져 있다(제8도 참조).

그 바아들(45)은 다리부들(48,49)과 기부(51)를 가지는 반경방향 외측으로 향한 홈체로서 형성되어 있다. 다리부들(48,49)의 측부는, 한쪽방향으로 면한 반경방향 구동표면(52)과 반대방향으로 면한 또 다른 구동표면(53)을 제공한다. 홈체의 상기 기부는 원주방향 지지표면(54)을 제공한다. 상세히 후술되는 바와 같이, 구동표면(53)은 적극 구동 결합방식으로 로드(13)의 확대 머리부(14)에 중첩 및 접촉한다. 벨트 주행방향이 역전될 때, 머리부(14)는 마찬가지고 표면(52)에 결합한다. 바아(45)의 원주방향 지지표면(54)은, 로드의 머리부(14)들의 단부를 구동 바아들과 로드의 머리부의 중립의 한계까지 결합하여, 로드들과 벨트의 연부오와 사이의 불필요한 접촉을 방지한다. 벨트(11)가 케이지(21) 둘레의 나선 루우프들을 통과할 때, 로드의 머리부(14)는 반경방향 구동표면(53) 및 원주방향 지지표면(54)에 미끄럼 운동 가능한 결합상태로 바아(45)를 수직상방으로 이동시킨다. 구동 바아(45)와 로드의 머리부(14) 사이의 과도한 중첩은 표면들(53,54)에 의한 접촉 이외에 벨트의 반경방향 내측 연부와의 불필요한 접촉을 야기한다. 특히, 구동 바아들(45)에 따른 벨트연부의 수직방향 주행의 관점에 있어서는, 그러한 불필요한 접촉은, 구동 바아들과 벨트 연부 모두에 과도한 마모 및 손상을 야기하게 된다.

바깥쪽으로 향한 홈체가 구동 바아(45)를 위한 바람직한 형태이지만, 다른 구조들이 이용될 수도 있다. 예를 들어, 2개의 다리부들(48,49)보다는 T자형의 바깥쪽면이 사용되어, 원주방향 지지표면(54)의 중심에 위치된 단일의 구동 다리부로 사용될 수 있다. 제5도에 도시된 바와 같이, 로드들 모드가 구동되는 것은 아니다. 또한 제8도에 도시된 바와 같이 피구동 로드들 모두가 원주방향 지지표면(54)에 결합하는 것이 아니다.

제3도 및 6도에 상세히 도시된 바와 같이, 각 구동 바아들(45)의 홈형태의 다리부들(48,49)은 나선 부분의 하단부(61)와 상단부(62)에서 제거되어 있다. 이들 제거된 부분들은, 벨트가 그의 나선 통로의 최하부 루우프로 들어가고 그 통로의 최상부 루우프로부터 나올 때 홈 형태의 다리부들(48,49)과 로드의 머리부들(14)의 원활한 결합 및 이탈을 가능케한다.

각 단부의 상기 제거부분은, 벨트가 그 주행 부분의 나머지 루우프들을 지나는 것을 특징으로 한 같은 곡률의 첫번째 및 마지막 루우프로 유지될때만 머리부들(14)이 구동표면들(53) 또는 (52)에 의해 결합되도록 충분히 길어야 한다. 이러한 구조의 벨트에 있어서, 구동 바아들(45)에 의한 결합에 앞서, 로드 머리부들(14)사이의 거리는, 나머지 루우프들 전체에 결쳐서 같은 핏치로 고정된 상태로 된다. 벨트가 최하부 루우프와의 접선 지점으로 도입되는 접근 부분 및 최상부 루우프와 접선하는 지점으로부터 나오는 출구 부분으로 통과할 때, 로드 머리부(14) 단부들의 핏치는, 그러한 2개의 접선 지점들 사이의 나선 통로의 원형 루우프들에서의 핏치보다 크다. 만약 로드 머리부들(14)이 구동표면(52) 또는 (53)과 접촉 결합된 상태로 도입되는 한편, 로드 머리부가 입구 및 출구 부분보다 큰 핏치로 떨어져 있다고 하면, 그 결합은 거칠고 벨트의 원활한 작동을 방해한다.

제3, 7 및 11도에 도시된 바와 같이, 내마모성 플라스틱 물질의 세크멘트 슬리이브(분할식) 슬리이브(65)는 구동 바아들(45) 사이의 공간을 채우도록 케이지(21)의 상단부 둘레에 설치된다. 동일한 세그멘트(65)가 케이지(21)의 하단부 둘레에도 설치된다. 각 슬리이브(65)는, 구동 바아들(45)의 원주방향 지지표면(54)에 의해 형성된 원(A)(제11도)의 직경과 동일한 직경을 가지는 외측으로 향한 원주방향 지지표면(66)을 가진다. 그 지지표면(66)은 다리부들(48, 49)이 제거되는 바아들(45)의 단부들에서 지지표면들(54)에 의해 형성되는 원(A)을 완성한다. 그리하여, 지지표면(66)은 첫 번째와 마지막 루우프들 사이 및 벨트 통로의 접근 및 출구 부분들 사이의 접선 지점(E)의 부근에서 로드 머리부들(14)의 단부들에 결합한다. 그러한 결합에 의해, 로드 머리부들이 접선 지점(E)으로 주행할 때, 그 머리부들이 원(A)으로 유지된다. 로드들이 그렇게 유지되지 않으면, 그 로드들은 접선 지점(E)으로부터 동일 거리의 지점(C)와 (D)인 2개의 구동 바아(45) 사이에 점선으로 도시된 현(B)으로서 반경방향으로 이동한다. 각 바아(45)가 지점(C)으로 부터 접선 지점(E)으로 이동할 때, 각 바아는 로드 머리부를 현(B)으로부터 원(A)으로 돌아가도록 압압한다.

다음, 그 바아(45)가 지점(E)으로부터 지점(D)으로 이동할 때 로드 머리부는 현(B)으로 복귀한다. 로드의 그러한 전후 운동으로 벨트가 선(B)와 (F) 사이 거리(G)를 측방으로 진동하게 되어, 그 결과 이송되는 물품이 파손될 수 있다. 그러한 진동은 지지표면(66)의 작용에 의해 방지된다. 케이지(21)의 출구 단부에서, 지지표면(66)은 원(A)상의 로드 머리부(14)를 접선 지점(E)까지 유지시키고, 그 지점(E)으로부터 머리부들이 선(F)을 따라 출구 부분으로 원활하게 통과한다. 케이지(21)의 입구 단부에서 상기 지지표면은 접선 지점(E)까지 선(F)상에 로드 머리부를 유지시키고, 그 지점(E)로부터 그 머리부들이 원(A)을 따라 원활하게 통과한다.

제1 및 2도에 도시된 바와 같이, 보충 구동부들(25,26)이 벨트 주행 통로의 나선 부분의 입구 단부와 출구 단부 가까이에서 벨트에 결합한다. 그 보충 구동부들(25,26)이 그들의 위치들 각각에서 동일한 속도로 벨트를 구동시키고, 그 위치들이, 벨트 통로의 나선 부분의 입구 단부와 출구 단부 사이에서 연장하는 벨트의 길이를 사실상 일정하게 유지시키기 위해, 벨트 통로의 나선 부분의 입구 단부와 출구 단부에 충분히 가깝게 있는 것이 중요하다. 상기 나선 부분에서의 벨트의 길이가 과도하게 감소하면, 벨트에 장력이 신속하게 발생된다. 그러한 과도한 장력은 벨트의 외측 연부를 트랙위로 올라가게 하여, 벨트를 과도하게 마모시키며, 벨트의 피로 응력이나 또는 급격한 휘감김에 의한 파손을 야기할 수 있다. 나선 부분에서의 벨트의 길이가 과도하게 증가하면, 벨트 루우프들이 확장되어 바아들(45)의 구동표면들과의 결합으로부터 벨트 로드들의 피구동 머리부들(14)을 이탈시킨다. 그리하여, 벨트의 원활한 주행이 방해된다.

그러한 상황에서, 벨트는 구동 바아들을 따라 후방으로 미끄러지고 입구의 보충 구동부(25)에 인접한 느슨한 지역에서 겹치는 경향을 가진다. 따라서, 벨트(11)는, 2벨트가 바아들(45)과 로드들(13)사이의 구동 압력을 최소로 유지하고 벨트의 장력을 최소로 유지하는데 충분한 장력하에 루우프들 각각에 안락하게 얹히도록 나선 부분의 일단부로부터 타단부까지 일정한 길이로 유지되어야 한다. 이 시스템에 있어서의 컨베이어 벨트의 통상의 작동에 요구되는 장력은 미국특허 제3,348, 659호에 기술된 종래의 나선 시스템에서 요구되는 것보다 훨씬 작다. 사실, 본 발명에서의 벨트 장력은, 상기 종래 시스템보다 4-5배 정도 작다. 따라서, 본 발명의 컨베이어 시스템은, 과도한 장력, 거친 작동, 진동, 또는 과도한 마모를 발생시킴없이 미국특허 제3,348,659호의 종래 시스템의 것보다 매우 큰 벨트폭, 적재 중량 및 주행속도를 사용하여 작동될 수 있다. 진동은, 구동케이지 및 보충 구동부들과의 벨트의 적극적인 결합에 이해 기계적으로 방지된다.

보충 구동부(25)는, 벨트 주행로의 나선 부분의 하단부위 첫 번째 루우프의 개시점에 가능한한 밀접히 위치되고, 보충 구동부(26)은 나선 부분의 상단부의 마지막 루우프의 말단점에 가능한한 밀접히 위치되는 것이 바람직하다. 첫 번째 및 마지막 루우프들은 벨트 통로의 접근 및 출구 부분들과의 그들의 접선 지점들에서 각각 시작하고 끝난다. 그러나, 벨트 주행로의 나선 부분의 입구 단부 및 출구 단부로의 보충 구동부들의 근접 정도는 조건에 따라 변할 수 있다. 출구 단부의 보충 구동부가 입구 단부의 보충 구동부보다 나선 통로로부터 약간더 멀리 안전하게 배치될 수 있음이 밝혀졌다. 중요한 요소는 1차 구동수단에 의해 작용되는 최소의 구동 압력과 최소의 장력을 받아서 케이지에 의해 루우프들을 지나 원활하고 적극적으로 벨트가 구동될 수 있게 하기 위해, 보충 구동부들이 벨트 주행로의 나선 부분의 입구 단부와 출구 단부 사이에서 연장하는 벨트의 길이를 일정하게 유지시키도록한 여러 위치들에서 벨트에 결합하는 것이다.

대부분의 경우, 입구쪽에서 보충 구동부(25)의 마지막 구동 지점과 나선 부분의 첫 번째 루우프와 접근 부분의 접선 지점과의 사이의 최대 간격은 나선 부분의 직경의 대략 1과 1/2보다 크지않아야 한다. 그러한 직경은, 구동 케이지(21) 둘레에 나선 루우프들에서의 벨트의 주행시 그 벨트의 외측 연부에 의해 형성되는 원의 외경으로 형성된다. 마찬가지로 출구쪽에서의 보충 구동부(26)의 첫 번째 구동지점 및 마지막 나선 루우프와 출구 통로 사이의 접선 지점과의 사이의 최대 간격은 벨트 통로의 나선 부분의 대략 1직경보다 크지 않아야 한다.

2개 또는 그 이상의 케이지(21)가 작동될 수 있는데, 이 경우 벨트가 하나의 케이지에서는 나선형으로 상방으로 주행하고 인접한 케이지에서는 나선형으로 하방으로 주행한다. 2개의 케이지들이 서로 밀접하여 있는 경우, 제1케이지를 위한 출구의 보충 구동부와 제2케이지를 위한 입구의 보충 구동부로 작용하는 단일의 보충 구동부를 인접 케이지의 상단부들 사이에 이용하는 것이 가능할 수 있다. 그러나, 2개의 케이지들이 매우 멀리 떨어져 있는 경우에는, 제1케이지를 위한 하나의 출구의 보충 구동부와 별도의 제2케이지를 위한 입구의 보충 구동부를 이용하는 것이 바람직할 수 있다.

보충 구동부의 바람직한 예가 제2, 9 및 10도에 도시되어 있다. 다소 유사한 형태의 평표면 견인 구동부가 Burnett등의 미국특허 제3,033,353호에 기술되어 있다. 2개의 보충 구동부(25,26)의 구조와 작동은 동일하여 그들과 동일한 참조번호들로 표시되었다. 각 보충 구동부는, 구동 샤프트(71)에 연결되어 있다. 그 샤프트는 1쌍의 스프로켓(72)을 구동시키며, 그 스프로켓들은 구동체인 (74)를 통하여 1쌍의 스프로켓(73)을 구동시킨다. 일방향으로 향한 복수개의 떨어져 있는 푸셔 도그(pusher dog)를(76)과 반대방향으로 향하여 있는 복수개의 떨어져 있는 푸셔 도그들(77)이 핀(75)을 통하여 구동 체인들(74)에 의해 지지되어 있다. 제10도에 도시된 바와 같이, 푸셔 도그들은 직선부분을 포함하는 무단 통로에서 이동되며, 그 직선 부분에서, 그 푸셔 도그들이 벨트(11)에 적극적으로 결합하여 종방향의 힘을 전달하는 방식으로 그와 함께 이동한다. 전방으로 향한 푸셔 도그(76)는, 중첩, 접촉하여 적극 구동적으로 결합하도록 벨트(11)의 내측 부분을 따라 로드(13)에 결합한다. 동시에, 후방으로 향한 푸셔 도그(77)는, 반대방향으로 종방향의 힘을 전달하는 방식으로 로드들(13)의 인접 부분들에 결합한다.

벨트가 제10도에 도시된 방향으로 구동될 때, 푸셔 도그(76)가 벨트를 전방으로 구동시킨다. 벨트 주행로의 나선부분에서 벨트의 길이를 일정하게 유지하기 위해서. 밸트가 그의 나선 통로로부터 나온후, 특히 출구 단부에서 벨트를 감속시키는 것이 매우 필요하다. 푸셔 도그(77)는 그러한 감속 기능을 이행한다. 그리하여, 보충구동부들은 나선부분에서 소망의 일정한 길이를 유지하기 위해, 벨트에 전방 구동력과 후방 감속력을 선택적으로 가한다. 요구되는 경우, 벨트의 주행방향은, 벨트가 케이지의 상단부에서 들어가고, 케이지의 하단부에서 나오도록 역으로 전환될 수도 있다. 그 경우, 1차 구동부 및 보충 구동부의 방향이 역전되어, 푸셔 도그(77)가 구동 기능을 이행하고 푸셔 도그(76)가 감속 기능(요구되는 경우)을 수행한다. 또한, 제10도에 도시된 바와 같이, 푸셔도그(76)는 전방으로 경사진 전방면을 가지고 있고, 푸셔 도그(77)는 후방으로 경사진 후방면을 가지고 있다. 체인(74)이 푸셔도그들을 그들의 무단 통로를 통하여 이동시킬 때, 그 푸셔 도그들은 벨트와 결합하도록 상방으로 이동된다.

그 도그들이 벨트에 접근할 때, 푸셔 도그들(76,77)의 상단부들은, 캡 표면(79)에 의해 각각 전방 및 후방으로 기울어진다. 따라서, 보충 구동부(25,26)들은, 벨트(11)가 보충 구동부(25,26)에서 홀드 다운 수단(76,77,79)을 구비하므로서, 푸셔 도그들이 그들의 통상의 구동 위치에 위치된때, 푸셔 도그들의 경사진 면들이 로드들(13)과 결합되고, 구동부들로부터의 벨트의 우연한 이탈을 제지 또는 방지하기 위해 로드들을 하방에 유지시키도록 작용한다.

제1, 2 및 4도에 도시된 바와 같이, 동일한 전기 모우터(31)가 1차 구동 케이지(21) 및 보충 구동부(25,26)을 구동시킨다. 보충 구동부들(25,26)은, 전동장치(82) 및 평기어(83)를 통하여 무단 체인들(80,81)에 의해 구동된다. 구동부(25,26)은, 구동 모우터(31)에의 공통의 적극적인 기계적 연결에 의해 구동되는 것이 바람직하고, 그 구동 모우터(31)은 분당 핏치의 점에서 동일한 속도로 무단 통로들을 통하여 보충 구동부들(25,26)의 푸셔 도그들을 필요한 때에 구동시킨다.

따라서, 보충 구동부들(25,26)은, 2개의 구동부들 사이에서 벨트의 길이를 일정하게 하기 위해, 그들의 각각의 위치들에서 동일한 속도로 벨트(11)을 구동시킨다. 그리하여, 보충 구동부들(25,26)은 정확하게 동기화된 속도를 가진다. 회전 가능한 케이지(21)에 의해 제공된 1차 구동부는, 마찬가지로 보충 구동부들(25,26)와 동기화되지만, 보충 구동부들에 대한 케이지(21)의 회전속도는 필요에 따라 조정될 수 있다. 이와 같이, 1차 구동수단 및 2차 구동수단의 상대 속도의 조정을 위한 임의의 적당한 수단이 제공될 수 있다. 이 컨베이어 시스템의 시동시, 보충 구동부들에 대한 케이지의 속도는, 구동 바아(45)가 보충 구동부들(25,26)을 지나는 벨트의 이동속도와 가능한한 밀접하게 동기화된 속도로 벨트(11)을 이동시키도록, 조정된다.

보충 구동부들에 대한 케이지(21)의 속도의 미소한 변동치들은 흠형 다리부들(48) 또는 (49)중의 하나와의 결합으로부터 로드와 머리부들(14)의 일시적인 미끄러짐에 의해 허용될 수 있다. 그러한 일시적인 미끄러짐은, 구동부의 적극 구동 특성을 방해하지 않는다. 구동 바아들중 하나에서 미끄러짐이 일어날때도, 2차 구동 수단인 보충 구동부(25)의 적어도 일부가 나선 부분의 외주내의 접근 부분쪽에 벨트를 결합하므로서, 나머지 구동 바아들의 모두 또는 대부분에서는 적극 구동결합이 유지된다.

본 발명의 많은 특징 및 이점들이 본 발명의 구조 및 기능의 세부와 함께 상기에 설명되었고, 본 발명의 신규한 특징들이 첨부된 청구범위들에 지적되어 있다. 그러나, 상기 설명은 단지 예시적인 것이며, 청구범위에서 표현된 용어들의 광범위한 일반적인 의미에 의해 나타내어지는 범위까지 본 발명의 원리내에서 그의 세부, 특히 부품들의 형태, 크기 및 배치 방식에 대한 여러 가지 변경이 행해질 수도 있다.

Claims (13)

1. 측부곡면 둘레에 벨트(11)가 통과할 수 있도록, 상기 벨트(11)가 적어도 일연부를 따라 교대로 절첩 및 신장하는데 적합하게 되고, 서로 연결된 다수의 견인링크 부재(15)를 가지는 부단 평벨트(11)와 벨트(11)가 다수의 수직방향으로 떨어져있는 루우프들 각각에서 측방으로 만곡된채 그 루우프들을 지나 연장하는 나선 부분과 상기 나선 부분의 일단부의 첫 번째 루우프로 도입하는 접근 부분과, 상기 벨트를 상기 접근 부분으로 향하게 하는 안내 수단(32)과, 상기 나선 부분의 타단부의 마지막 루우프로부터 나오는 출구 부분을 포함하는 무단 통로를 통과할 수 있도록 상기 벨트를 지지하는 수단(37,41)과, 상기 루우프를 각각에서 상기 벨트(11)의 반경방향 내측연부를 따라 원주방향으로 밀접히 떨어져 있는 다수의 위치에서 적극 구동 방식으로 상기 벨트(11)를 결합하여, 같은 속도에서 상기 반경방향 내측연부를 적극 구동하는 구동표면(52,53)을 가지는 1차 구동수단(21)과, 상기 1차 구동수단과 동기화되고, 상기 나선 부분의 상기 일단부에 밀접히 인접한 상기 접근부분을 따른 제1위치와 상기 나선 부분의 상기 타단부에 밀접히 인접한 상기 출구 부분을 따른 제2위치에서 상기 벨트를 적극 결합하여, 상기 제1 및 제2위치에서 동일한 속도로 벨트(11)가 주행하게 하고, 상기 벨트(11)가 상기 접근 및 출구 부분을 따라 통로로 움직이면서 전방구동시 상기 벨트(11)를 결합하는 전방으로 면하는 푸셔 도그(76)와 후방 감속시 상기 벨트(11)를 결합하는 후방으로 면하는 푸셔 도그(77)를 가지며, 여기서 상기 제1 및 제2위치가 상기 1차 구동수단에 의해 가해지는 최소의 구동 압력과 최소의 장력하에 상기 벨트(11)가 상기 1차 구동수단(21)에 의해 상기 루우프들을 지나 원활하게 적극 구동될 수 있게 하기 위해 상기 나선 부분의 상기 일단부와 상기 타단부 사이에서 연장하는 벨트의 길이를 일정하게 유지시키도록 위치되는 2차 구동수단(25,26)을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 2차 구동수단(25,26)은, 상기 제1 및 제2위치에서 1쌍의 구동 요소로 이루어지고, 상기 구동 요소의 각각은, 직선 부분을 포함하는 무단 통로에서 이동할 수 있는 복수개의 떨어진 푸셔 도구(76,77)로 이루어지고, 그 직선 부분에서 상기 푸셔 도그(76,77)들이 상기 벨트(11)를 적극 결합하여 종방향의 힘을 전달하는 방식으로 그와 함께 이동하고, 동력 수단(31)을 적극 결합하여 상기 구동 요소를 동일한 속도로 작동하며, 상기 푸셔 도그(76,77)들은 벨트(11)의 길이를 일정하게 유지시키기 위해 벨트에 전방 구동력과 후방 감속력을 선택적으로 부여하도록 상기 벨트(11)에 대해 상대적으로 위치되는 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 벨트가 상기 반경방향 내측 연부를 따라 떨어져 있는 다수의 돌출부(14)들을 가지고 있고, 상기 1차 구동수단(21)이 적극 구동 방식으로 상기 돌출부(14)들중 적어도 일부에 중첩, 접촉하는 반경향 구동표면(52,53)들을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 1차 구동수단(21)은, 상기 1차 구동수단과 상기 벨트(11)사이의 불필요한 접촉을 방지하기 위해 상기 중첩을 제한하도록 상기 돌출부(14)들을 결합하는 수단(54)을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템.
5. 제3항에 있어서, 상기 반경방향 구동표면(52,53)들은, 상기 나선 부분의 상기 일단부의 첫 번째 루우프의 접근 부분과, 그 나선 부분의 타단부의 마지막 루우프의 출구 부분에서 상기 돌출부(14)들에 결합하지 않도록 상기 나선 부분의 단부(61,62)들에 인접해서 제거되어 있고, 상기 구동표면(52,53)들과 돌출부(14)들의 상기 결합은 반경방향 내측 벨트 연부의 곡면이 나머지 루우프들에서와 동일한 곡면을 가질때만, 상기 첫 번째 및 마지막 루우프들에서 행해지는 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템.
6. 제3항에 있어서, 상기 1차 구동수단(21)은, 수직축을 중심으로 회전 가능한 원통 케이지(21)로 이루어지고, 케이지(21) 둘레의 원주방향으로 떨어져 있는 다수의 수직 구동 바아(45)들을 가지며, 상기 바아(45)들은, 구동표면과 동일한 속도로 상기 돌출부(14)를 적극 구동하도록 상기 돌출부(14)들중 적어도 일부의 측부 표면들에 적극 구동방식으로 중첩 및 접촉하는 반경방향 구동표면(52,53)들과, 상기 케이지(21)와 상기 벨트(11) 사이의 불필요한 접촉을 방지하도록 상기 바아(45)들과 상기 돌출부(14)들의 중첩을 제한하기 위해 상기 돌출부(14)들중 적어도 일부의 단부표면들에 결합하는 원주방향 지지표면(54)들을 가지며, 상기 돌출부(14)들은, 상기 케이지(21)가 상기 벨트(11)를 적극적으로 구동시키기 위해 회전할 때 상기 바아(45)들을 따라 수직으로 미끄럼 운동 가능한 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 벨트(11)들이, 상기 나선 부분의 상기 일단부의 첫번째 루우프의 접근 부분과 그 나선 부분의 상기 타단부의 마지막 루우프의 출구 부분에 상기 반경방향 구동표면(52,53)들이 상기 돌출부(14)를 결합하지 않도록 상기 나선 부분의 단부(61,62)들에 인접해서 제거되어 있고, 상기 구동표면(52,53)들과 돌출부(14)들의 상기 결합은 반경방향 내측 벨트 연부의 곡면이 나머지 루우프들에서와 동일한때만, 상기 첫 번째 및 마지막 루우프들에서 행해지는 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템
8. 제7항에 있어서, 상기 케이지(21)는 상기 바아(45)들의 단부(61,62)가 제거된 상기 나선 부분의 양단부들에 인접한 상기 바아(45)들 사이에 위치되는 원주방향 지지표면(66)들을 가지고 있고, 그 원주방향 지지표면들이 상기 바아들의 원주방향 지지표면(54)에 의해 형성되는 원(A)을 완성하여, 상기 케이지의 원주방향 지지표면(66)들이 상기 첫 번째 및 마지막 루우프들과 상기 접근 및 출구 부분 사이의 접선 지점(E)에 인접하여 상기 원의 내축에 상기 돌출부들을 보유시키도록 된 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템.
9. 나선부분, 접근 부분 및 출구부분을 가지는 통로를 따라 무단 평벨트(11)를 구동하는 방법에 있어서, 상기 나선 부분에서 다수의 수직방향으로 떨어져 있는 대체로 수평의 루우프들을 형성하도록 상기 벨트(11)를 축방으로 만곡되는 방향을 지지하여, 상기 루우프들내의 상기 벨트의 반경방향 내측 연부들이 원통체를 형성하게 하고, 상기 루우프들을 따라 밀접한 간격으로 떨어져 있는 위치(52,53)들에서 상기 벨트의 반경방향 내측연부에 상기 원통체의 원주방향으로 케이지(21)에 의해 1차로 적극 구동력을 인가하고, 최소의 종방향 장력하에 상기 나선 부분 전체에 걸쳐 벨트(11)의 길이를 일정하게 유지하기 위해 상기 나선 부분의 상기 입구 부분에 밀접하게 인접한 상기 접근 부분을 따른 보충 구동부(25)에서의 제1위치와 상기 나선 부분의 출구에 밀접하게 인접한 상기 출구 부분을 따른 보충 구동부(26)에서의 제2위치에서 상기 벨트(11)에 푸셔 도그(76)에 의한 전방 구동력과 푸셔 도그(77)에 의한 후방 감소력을 선택적으로 부여하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 나선 통로에서의 무단 평벨트의 구동방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 2차 구동수단(25,26)은, 벨트(11)가 상기 2차 구동수단(25,26)에서 우연히 결합이 풀리는 것을 방지하기 위한 홀드다운 수단(76,77,79)을 구비하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템.
11. 제1항 내지 제8항중 어느 한항에 있어서, 상기 2차 구동수단(25,26)이, 입구쪽에서의 상기 나선 부분의 직경의 1과 1/2보다 크지 않고, 출구쪽에서의 상기 나선 부분의 1직경보다 크지 않은, 상기 나선 부분과 상기 접근 및 출구 부분들과의 접선 지점(E)들로부터 떨어진 거리에서 위치되는 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템.
12. 제1항 내지 제8항중 어느 한항에 있어서, 상기 2차 구동수단(25)의 적어도 일부는 상기 나선 부분의 외주내의 상기 접근 부분쪽에 상기 벨트(11)를 결합하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템.
13. 제1항 내지 제8항중 어느 한항에 있어서, 상기 1차 구동수단(21) 및 상기 2차 구동수단(25,26)의 상대속도를 조정하기 위한 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템.

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