KR101659605B1

KR101659605B1 - 소팅 컨베이어

Info

Publication number: KR101659605B1
Application number: KR1020117021195A
Authority: KR
Inventors: 하이노 하이트플라츠
Original assignee: 보이마 게엠베하 운트 코 카게
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2016-09-23
Also published as: DE102009009044A1; BRPI0924304A2; US8985310B2; SG173667A1; RU2529590C2; KR20120001727A; AU2009339843A1; DK2218661T3; CN102438926A; AU2009339843B2; BRPI0924304B1; WO2010091655A1; EP2218661B1; EP2218661A1; RU2011137196A; CN102438926B; US20120012438A1

Abstract

본 발명은 소팅 컨베이어(sorting conveyor)에 관한 것으로서, 소정의 구조체를 제공한다. 이 구조체에서는, 차량들 각각이 가이드 유닛 및 관절을 구비한 형태로 상기 가이드 유닛에 연결된 캐리어 유닛을 구비하고, 각 가이드 유닛은 종 방향으로 일치하는 각 측면 상 지점들에 상기 트랙과 연동하기 위한 아이들러를 그리고 각 아이들러가 연관된 지점에 두 개의 가이드 롤러들을 구비하며, 상기 가이드 롤러들 중 첫 번째 것은 상기 각 아이들러의 전방으로 이격된 첫 번째 종 방향 지점에 배치되고, 두 번째 것은 상기 각 아이들러의 후방으로 이격된 두 번째 종 방향 지점에 배치되며, 차량의 상기 가이드 유닛과 상기 캐리어 유닛 사이에는 상기 트랙의 평면에 수직하게 정렬된 선회축에 대하여 회전할 수 있는 커플링 힌지가 배치되고, 이웃하는 차량들 사이에는 각 방향으로 회전할 수 있는 커넥팅 힌지가 배치되며, 상기 커넥팅 힌지와 상기 커플링 힌지는 상기 가이드 롤러들의 상기 첫 번째 및 두 번째 종 방향 지점 사이의 영역에서 벗어난 종 방향 지점들에 각각 배치된다.

Description

소팅 컨베이어{SORTING FEEDER}

본 발명은 관절을 구비한 형태로 서로 연결된 일련의 차량들을 구비한 소팅 컨베이어(sorting conveyor)에 관한 것이다.

소터 체인(sorter chains) 형태의 소팅 컨베이어(sorting conveyor)는 대개 차량들의 사슬로 디자인된다. 여기서 상기 차량들은 프레임으로 구성되는데, 한편으로는 무게힘(weight force)을 수직으로 상쇄하기 위한 아이들러들(idlers)이 상기 프레임에 부착되고, 다른 한편으로는 비유동 주행 레일들 내의 안내힘(guide force)을 수평으로 상쇄하기 위한 가이드 롤러들이 상기 프레임에 부착된다. 또한 상기 프레임은 기계적 혹은 전기적으로 작동되는 틸팅 부재들(tilting members) 또는 횡리브 부재들(transverse rib members)과 같은 하중 지지 부재들을 하나 또는 더 많이 지지한다. 또한 상기 프레임은 구동력(drive forces)을 도입하기 위해 대개 이용된다. 상기 차량들은 자신들의 단부들에서 링크들을 통해 서로 결합하여 무한 체인(endless chain)을 형성한다. 이러한 종류의 결합은 DE 40 90 308에 소개되어 있다.

이러한 디자인에서 상기 가이드 롤러들 및 아이들러들은 운송 방향에서 보여졌을 때 가급적 상기 소팅 컨베이어의 센터 라인에 대하여 대칭되게 상기 차량의 전단 또는 후단에 결합되는 것이 일반적이다.

상기 주행 레일에서 상기 차량의 수평 안내는 상기 가이드 롤러들에 의해 보장된다. 상기 가이드 롤러들의 축들은 바닥면에 대하여 수직을 이루도록 정렬된다. 상기 하중 지지 아이들러들은 상기 주행 레일의 수평 주행 표면들 상에서 지지된다. 상기 수평 주행 표면은 보통 "C"자 형태의 단면을 갖는바 상기 "C"자 형태의 상부 다리(upper leg)와 상기 아이들러 사이에는 단지 좁은 갭(gap)만이 존재하고, 이로써 이탈(lifting off)에 대한 안전성이 보장된다. 상기 프레임 상에서 수직축에 대하여 회전할 수 있도록 결합된 추가 구성에 상기 아이들러들 각각을 탑재하여 상기 아이들러들로 하여금 상기 수직 선회축에 관한 추적을 수행케 하는 것이 편리하다. 원형 커브(round bend)를 주행할 때 자신의 회전축이 상기 수평 커브의 중심을 통과하여 연장하도록 상기 아이들러들은 자신을 정렬하고, 이로써 상기 아이들러들과 상기 주행 레일 간 과도한 마찰력에 의해 초래되는 일련의 차량들의 운동 저항(kinetic resistance) 증가가 방지된다.

이 디자인의 한 단점은, 비교적 긴 차량 또는 프레임들 때문에 커브들(bends)에서 확연한 다각형 효과가 발생하고, 이는 결국 차량들의 연속성과 연동하여 장력의 증가를 야기함으로써 소음 및 마모의 증가를 초래한다는 것이다.

또 다른 단점은 상기 차량들 간 연결 링크들이 상기 가이드 롤러들과 동일한 높이에 있지 않을 때마다 발생한다. 이 경우 체인 내 상기 장력이 횡력(lateral force)을 유발하고, 이 횡력은 틸트 모멘트를 야기하여 상기 커브의 바깥쪽에 위치하는 아이들러들의 이탈(lift-off)을 초래한다. 상기 아이들러가 상기 주행 레일을 형성하는 상기 "C"자의 상부 다리 형태로 이루어진 이탈 가드(lift-off guard)를 타격할 때, 상기 아이들러는 자신의 회전 방향을 변화시키고 이는 더 많은 소음과 상기 아이들러들 및 주행 레일들의 마모 증가를 초래한다.

상기 알려진 소팅 컨베이어로 인해 추가로 발생할 수 있는 부정적 효과는 원형 커브들을 주행할 때 상기 차량이 다각형 효과 때문에 너무 많이 비틀려(twist) 그렇지 않았으면 상기 가이드 롤러들에 의해 틈 없이(tightly) 안내될 차량이 더 큰 수평 간격(horizental play)을 갖는다는 것이다. 그리고 락커 베어링 링크(rocker bearing link)의 개방이 심지어 체인의 늘어짐(slack)이 생길 때까지 최초의 체인 장력을 느슨하게 하고, 이로써 상기 커브들에서 차량의 정의되지 않은 움직임이 초래될 수 있는바, 이는 바람직하지 않다.

언급된 상기 간격(play)은, 예컨대 유도 이론(induction principle) 특히 리니어 모터 기술을 통해 상기 비유동 주행 레일로부터 상기 이동 차량으로 비접촉(contact-free) 에너지를 전송하는 것과 결합하였을 때, 상기 차량이 더 이상 정확한 수평 안내를 받지 못하여 전송되는 에너지 그리고 전송될 수 있는 전력이 감소한다는 또 다른 단점이 발생함을 의미한다.

마지막으로, 상기 아이들러들이 추종 단 주행자(trailing end runner)로서 부착된다는 사실은 상기 소팅 컨베이어의 부분에 후행 이동이 있을 때마다 아이들러들의 회전(orientation)이 정의되지 않아 아이들러들의 비제어적 흔들림이 심지어 짧은 후행 이동 후에도 초래됨을 의미한다. 이러한 부정합(misalignment) 때문에 운동 저항은 수 배 이상 증가한다. 따라서 이러한 유형의 결합으로 디자인된 소팅 컨베이어들은 고정된 운행 방향을 갖고, 후행 작동에는 적합하지 않다.

본 발명의 목적은 관절을 구비한 형태로 서로 연결되고 트랙을 따라 안내되어 주행할 수 있는 일련의 차량들을 구비한 소팅 컨베이어를 앞서 언급한 단점들이 더 이상 발생하지 않도록 개선하는 것에 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 소정의 구조체를 제공한다. 이 구조체에서는, 차량들 각각이 가이드 유닛 및 관절을 구비한 형태로 상기 가이드 유닛에 연결된 캐리어 유닛을 구비하고, 각 가이드 유닛은 종 방향으로 일치하는 각 측면 상 지점들에 상기 트랙과 연동하기 위한 아이들러를 그리고 각 아이들러가 연관된 지점에 두 개의 가이드 롤러들을 구비하며, 상기 가이드 롤러들 중 첫 번째 것은 상기 각 아이들러의 전방으로 이격된 첫 번째 종 방향 지점에 배치되고, 두 번째 것은 상기 각 아이들러의 후방으로 이격된 두 번째 종 방향 지점에 배치되며, 차량의 상기 가이드 유닛과 상기 캐리어 유닛 사이에는 상기 트랙의 평면에 수직하게 정렬된 선회축에 대하여 회전할 수 있는 커플링 힌지가 배치되고, 이웃하는 차량들 사이에는 각 방향으로 회전할 수 있는 커넥팅 힌지가 배치되며, 상기 커넥팅 힌지와 상기 커플링 힌지는 상기 가이드 롤러들의 상기 첫 번째 및 두 번째 종 방향 지점 사이의 영역에서 벗어난 종 방향 지점들에 각각 배치된다.

다른 실시예에서, 상기 커넥팅 힌지와 상기 볼 조인트(ball joint)는 상기 가이드 롤러들의 상기 첫 번째 및 두 번째 종 방향 지점 사이의 종 방향 일치 중앙 지점에 배치되는 것이 고려될 수 있다.

또 다른 실시예는 상기 커넥팅 힌지가 상기 가이드 롤러들의 상기 첫 번째 또는 두 번째 종 방향 지점에 배치되고, 상기 커플링 힌지가 상기 각각에 대한 나머지, 두 번째 또는 첫 번째, 종 방향 지점에 배치되는 것을 고려한다.

상기 첫 번째 실시예에 대해서는, 다각형 효과가 최소화되도록 상기 가이드 유닛들과 상기 캐리어 유닛들이 동일한 길이를 갖는 것이 유리하게 보장될 수 있다. 이 경우, 각 가이드 유닛의 커넥팅 힌지와 커플링 힌지는 상기 아이들러들의 종 방향 지점의 앞뒤로 동일 거리만큼 떨어진 종 방향 지점들에서 결합됨과 동시에 서로 제1거리만큼 떨어져 있고, 상기 커넥팅 힌지와 각 캐리어 유닛의 힌지는 상기 제1거리와 동일한 거리만큼 서로 떨어져 있다.

상기 모든 실시예들에서, 가이드 유닛의 상기 아이들러들은 보통의 수평 회전축에 대하여 회전할 수 있다는 것이 바람직하게 고려된다. 또한, 각 아이들러는 바로 이웃하는 두 가이드 롤러들 사이의 중앙에 위치되는 것이 바람직하게 고려된다. 따라서 첫 번째 가이드 롤러는 어느 특정 아이들러의 전방으로 떨어진 첫 번째 종 방향 지점에 배치되고, 두 번째 가이드 롤러는 그 아이들러의 후방으로 동일 거리만큼 떨어져 배치된다.

또한, 상기 가이드 롤러들이 수직 회전축, 즉 상기 커넥팅 힌지의 선회축에 평행한 축에 대하여 회전할 수 있는 것이 편리하다.

가이드 유닛의 상기 가이드 롤러들이 운송 방향에 수직한 가이드 롤러들의 횡 간격보다 작은 종 방향 거리로 이격 배치된 것이 편리하다.

바람직한 고려에서, 상기 가이드 유닛의 가이드 롤러들은 상기 커넥팅 힌지의 운동 중심과 동일한 높이에서 결합된다. 수평 커브에서, 이것은 체인 내 인장력으로부터 초래된 횡력이 상기 차량에 작용하는 틸팅 모멘트를 야기하지 않는 것을 보장한다.

또한 바람직한 고려에서, 가이드 유닛의 가이드 롤러들은 상기 아이들러들의 회전축들과 동일한 높이에서 결합된다.

상기 아이들러들이 모터들에 의해 구동될 수 있는 것이 고려되어도 좋다. 이와 달리, 마찰 바퀴(friction wheels) 또는 선형 구동(linear drive)을 통해 구동력을 전송하는 리액션 파트(reaction part)를 상기 가이드 유닛들 및/또는 상기 캐리어 유닛들이 보유하는 것이 고려될 수 있다. 상기 리액션 파트는 스테이터 또는 리니어 모터의 구동부 형태를 취하고, 상기 각각의 구동 요소에 대한 나머지는 고정적으로 상기 트랙 내에 배치되거나 상기 트랙에 의해 형성된다.

여기서, 상기 리액션 파트들은 수직으로 그리고 운행 방향으로 정렬된 평평한 구성들의 형태를 취하는 것이 가능하다. 운행 방향으로 마주하는 리액션 파트의 단부들은 커넥팅 힌지의 지역에서 원의 부분 형태로 굽어 있고 이웃하는 리액션 파트에 대하여 좁은 갭을 형성한다.

적어도 하나의 하중 지지 부재가 각 차량에 배치되는 것이 고려될 수 있다. 상기 하중 지지 부재들은 기계적 혹은 전기적으로 작동되는 틸팅 부재들 또는 횡리브(transverse rib) 부재들일 수 있다.

특히, 각 차량에 두 개의 하중 지지 부재들이 장착되고, 이 중 하나가 상기 가이드 유닛에 배치되며, 다른 하나는 상기 캐리어 유닛에 배치되는 것이 고려될 수 있다. 한 차량의 하중 지지 부재들은 동일한 사이즈일 수 있다.

본 발명에 의하면, 관절을 구비한 형태로 서로 연결되고 트랙을 따라 안내되어 주행할 수 있는 일련의 차량들을 구비한 종래 소팅 컨베이어의 단점들이 더 이상 발생하지 않는다.

본 발명의 추가적인 장점들 및 특징들은 후술하는 바람직한 실시예들의 기재로부터 명확하여 질 것이다.
도 1은 하중 지지 부재들을 구비하지 않은 본 발명에 따른 소팅 컨베이어의 부분 상부 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 소팅 컨베이어의 한 섹션(section)을 도시한 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 소팅 컨베이어의 부분 저면도이다.
도 4는 도 3의 소팅 컨베이어의 부분 저면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 소팅 컨베이어의 차량을 도시한 개략도이다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 세 가지 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 7은 차량의 기하학적 구조가 다각형 효과에 미치는 영향을 보여주는 그래프이다.
도 8a 내지 8c는 본 발명이 원형 수직 커브를 주행할 때의 바람직한 실시예들을 도시한 것이다.
도 9는 차량마다 두 개의 지지 부재를 갖는 도 6a에 따른 본 발명의 바람직한 실시예들을 도시한 평면도이다.

우선 도 1 내지 도 5를 참조하되, 여기서는 본 발명의 기본적인 형태들(features)이 작동 예(worked embodyment)로 도시되어 있다. 본 발명에 따른 소팅 컨베이어는 관절을 갖춘 형태로 서로 연결된 일련의 차량들(2)로 구성되고, 상기 차량들(2)은 트랙(4)을 따라 안내되어 주행할 수 있다. 본 실시예에서 상기 트랙(4)은 서로 평행하게 놓인 두 개의 주행 레일(6)에 의해 형성된다.

각각의 차량은 관절을 갖춘 형태로 서로 연결된 두 부재, 즉 가이드 유닛(8)과 캐리어 유닛(10)으로 구성되고, 상기 가이드 유닛(8)과 캐리어 유닛(10)은 커플링 힌지(12)를 통해 서로 결합된다. 상기 커플링 힌지(12)는 수직으로 연장하는 선회축(swivelling axis)(12a)을 구비한다. 상기 가이드 유닛(8)과 캐리어 유닛(10)은 이 선회축(12a)을 중심으로 서로에 대하여 선회운동을 할 수 있다(아래에 기술될 커플링 힌지를 보다 잘 도시하기 위해 도 2는 후방에서 본 도 1 또는 도 4의 모습을 보여준다).

상기 가이드 유닛(8)은 주행 방향을 가로지르게 정렬된 차량 몸체(14)로 이루어지고, 이 몸체(14)의 양쪽 끝 각각에는 수평 회전축(16a)을 갖는 아이들러(idler)(16) 및 수직 회전축(18a)을 갖는 두 개의 롤러(18)가 구비된다. 상기 두 주행 바퀴(16)의 회전축들(16a)은 서로 동일하거나 일직선으로 정렬되고, 상기 커플링 힌지(12)의 선회축(12a)에 대하여 수직하게 놓인다. 다른 실시예에서, 상기 회전축들(16a)은 서로에 대하여 소정의 각도를 이룰 수 있다. 즉, 상기 아이들러들(16)은 상기 컨베이어의 종 방향 또는 운송 방향(20)에 수직인 평면에 놓인 자신의 회전축들과 함께 안쪽 또는 바깥쪽으로 비스듬히 향하도록 정렬될 수 있다.

다른 변형에서, 과도한 마찰 방지 및 마모 감소를 위해, 가이드 롤러(18)의 회전축들(18a) 또한 상기 수직에 대하여 소정의 각도를 이루도록 정렬되고 상기 가이드 롤러들은 비스듬히 향하도록 정렬될 수 있다. 상기 회전축들은 당연히 상기 운송 방향(20)에 수직인 평면에 놓여야 한다.

그러나 바람직한 실시예에서는 상기 정렬이 도시된 바와 같다. 즉 상기 아이들러들은 상기 선회축(12a) 및 상기 가이드 롤러(18)의 회전축들(18a)에 대하여 수직으로 연장하는 보통의 회전축(16a)을 갖고, 상기 회전축들(18a)은 서로 평행하다.

이웃하는 모든 두 차량들(2)은 커넥팅 힌지(26)에 의해 관절을 갖춘 형태로 연결된다. 상기 커넥팅 힌지(26)는 유니버설 조인트(universal joint) 또는 로커 베어링(rocker bearing)의 형태를 갖고, 이와 같이 연결된 두 부재들, 즉 어느 한 차량의 가이드 유닛(8) 및 이웃하는 차량의 캐리어 유닛(10)이 모든 방향(수직 방향(28), 횡 방향(30) 및 종 방향(32))으로 틀어질 수 있게 한다. 이러한 방식으로 인해, 상기 차량들은 수평뿐만 아니라 수직으로 휘어진 커브(bend)들 그리고 헬리컬(helical) 커브(스파이어럴(spiral) 커브)들 상에서 문제없이 주행할 수 있다.

도 1에 특히 도시되었다시피, 상기 주행 레일들(6) 각각은 베어링 트랙(34) 및 이에 수직한 가이드 트랙(36)을 갖는다. 상기 아이들러들(16)은 상기 베어링 트랙(34) 상에서 회전하고, 상기 가이드 롤러들(18)은 상기 가이드 트랙(36)을 따라 주행한다. 상기 베어링 트랙들(34)의 반대편에서 그리고 그들(34)로부터 소정 거리만큼 떨어진 곳에서 결합되어 이탈(lifting off)에 대한 안전성을 제공하는 상부 수단은 간단함 추구를 위해 도시되어 있지 않다. 따라서 상기 네 개의 가이드 롤러들(18)은 상기 가이드 레일들(6) 사이에서 안내되는 가이드 유닛(8)이 항상 소정의 상태로 정렬되는 것을 보장하는데, 이 상태에서는 상기 아이들러들(16) 또한 커브에서 조차도 주행 방향을 따라 이상적으로 안내된다. 일직선을 이루는 상기 아이들러들(16)의 회전축들(16a)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 커브의 중심을 통과하도록 항상 정렬된다. 종래 기술에서와 같이 추종 단 주행자(trailing end runner)로 설계되고 회전 운동이 가능하게 안내되는 상기 아이들러들은 없어지기 때문에, 상기 아이들러들은 협소하게 한정된 경로를 따라 안내될 수 있고 이로써 상기 베어링 트랙들(34)은 그에 상응하도록 협소하게 구비될 수 있다.

상기 베어링 트랙들(34)은 트랙 면(track plane)을 정의하는데, 상기 선회축(12a) 및 회전축들(18a) 이 트랙 면에 대하여 수직으로 연장하고 상기 회전축들(16a)은 평행하게 연장한다.

상기 아이들러들이 상기 가이드 유닛에 견고하게 고정되기 때문에 상기 소팅 컨베이어의 역방향 작동이 어려움 없이 이루어질 수 있다.

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 세 가지 바람직한 변형예들이 설명된다. 도 5는 커플링 힌지(12)에 의해 서로 결합된 가이드 유닛(8) 및 캐리어 유닛(10)으로 이루어진 차량(2)을 보여준다. 상기 가이드 유닛(8)은 커플링 힌지(12)의 반대쪽에 커넥팅 힌지(26)를 갖는다. 커넥팅 힌지(26)는 추가 차량의 캐리어 유닛과의 결합을 위한 것이다. 도 5에 따른 펴진 상태에서, 상기 커넥팅 힌지(26)와 상기 캐리어 유닛(10)의 대응 관절 지점들은 소정의 거리(a)만큼 서로 이격되어 있고, 이 거리(a)는 차량 유닛의 길이에 상응한다. 상기 커플링 힌지(12)는 아이들러들(16)의 보통 회전축(16a)으로부터 커플링 힌지 거리(b)만큼 이격하여 결합되고, 상기 커넥팅 힌지(28)는 상기 회전축(16a)으로부터 커넥팅 힌지 거리(c)만큼 이격하여 결합된다. 상기 가이드 롤러들(18)은 상기 종 방향을 따라 가이드 롤러 거리(d)만큼 서로 이격하여 결합되고, 상기 종 방향 또는 주행 방향(20)을 가로질러서는 서로 축 횡 간격(e)을 갖는다.

도 6은 세 개의 바람직한 변형예를 구체적으로 보여준다. 첫 번째 변형예(도 6a)에서, 상기 커플링 힌지 거리(b) 및 커넥팅 힌지 거리(c) 각각은 관절 지점 간격 혹은 차량 유닛의 길이(a)의 1/4에 해당한다. 따라서 각 힌지들 사이의 가이드 유닛(8)과 캐리어 유닛(10)의 길이는 같고, 각각 차량 유닛의 길이(a)의 반에 해당한다. 이 실시예는 다각형 효과(polygon effect)의 최대 감소를 달성한다.

그와 별도로, 이 실시예는 두 개의 동일한 하중 지지 부재들(load-bearing members)이 하나의 차량에 배치될 수 있는 장점을 발생시킨다. 도 9는 그러한 배열을 예로 보여준다. 도시된 소팅 컨베이어에서, 가이드 유닛들(8) 및 캐리어 유닛들(10) 각각은 횡리브(transverse rib) 부재(횡리브 컨베이어) 형태를 도시된 예에서 취하는 하중 지지 부재(40)를 지지한다. 만일 운송 버킷들(buckets)이 여기서 고려된다면, 그들은 알려진 방식을 통해 틸팅(tilting) 버킷들로 디자인될 수 있다.

도 9에 도시된 결합에서, 이웃하는 두 횡리브 부재들(40) 사이의 간격들은 오버래핑 커버들(overlapping covers)(42)에 의해 밀폐된다. 상기 커버들(42)은 점선들로 표시된 바와 같이 이웃하는 하중 지지 부재의 아래까지 이르고, 이로써 커브(bend)에서 조차도 하중 지지 부재들 간에 갭이 발생하지 않는다. 동일 사이즈의 두 하중 지지 부재의 결합으로 인해, 차량에서의 갭이 최소로 유지될 수 있다. 통상적인 구조(동일한 두 지지 부재들이 두 개의 통상적인 차량들 상에서 결합됨)를 갖는 소터(sorter)에 비해, 도 6a 및 9에 따른 구조는 구성들, 특히 베어링 롤러들 및 가이드 롤러들 수의 감소를 가능하게 하고, 비용 이익뿐만 아니라 주행 소음 감소를 제공한다.

도 6a에 따른 구조는 구성들, 특히 베어링 롤러들 및 가이드 롤러들 수의 감소를 가능하게 하고, 비용 이익뿐만 아니라 주행 소음 감소를 제공한다.

대안으로, 도 6a에 따른 구조에서 차량마다 하나의 지지 부재가 제공될 수 있다. 이 경우 지지 부재는 편의에 따라 상기 캐리어 유닛 또는 상기 가이드 유닛에 고정될 수 있다.

도 6b는 한 변형예를 보여주고 있는데, 여기서는 상기 커플링 힌지와 상기 커넥팅 힌지 각각이 횡 방향으로 서로 반대되게 위치하는 두 가이드 롤러들 간 연결 라인 상에 놓인다. 이 실시예는 상기 관절 지점들(즉 상기 커플링 힌지 및 상기 커넥팅 힌지)이 소터 프레임 벤드(sorter frame bend)의 센터 라인, 즉 상기 가이드 레일들(6)의 베어링 트랙들(34) 사이의 센터로부터 최소로 벗어나 있다는 장점을 제공한다. 소터 체인(sorter chain)에 작용하는 장력은 트랙 내 회전 시 차량을 안정화시킨다.

도 6c는 또 다른 변형예를 보여주는데, 여기서는 두 관절 지점들, 즉 커플링 힌지 및 커넥팅 힌지가 한 지점, 바람직하게 아이들러들의 회전축(16a) 상에서 일치한다. 이 실시예에 의하더라도 상기 다각형 효과는 통상적인 디자인의 차량에 비해 감소할 수 있다. 게다가, 관절 지점들의 일치는 구성들 수의 감소를 가능하게 한다.

모든 변형예들에서, 상기 커플링 힌지들(12) 및/또는 상기 커넥팅 힌지들(26)을 가이드 롤러들(18)과 동일한 높이에서 결합하는 것이 가능하다. 그 결과, 수평 커브들에서 발생하고 차량들의 체인에 존재하는 인장 또는 압축력들에 의해 초래되는 횡력(lateral force)이 상기 차량들에 작용하는 틸팅 모멘트를 야기하지 않거나, 단지 최소의 정도만 야기한다. 따라서 상기 아이들러가 주행 레일로부터 이탈하고 상부 이탈 가드(upper lift-off guard)에 부딪히는 것을 방지할 있다. 그리고 이것에 의해 발생하는 마모 및 소음이 방지된다.

연구들은 단단한 프레임(여기서 아이들러들은 trailling end runners로 결합된다)을 갖는 연속적인 차량들에 비해 본 발명의 구조가 소팅 컨베이어에 사용되었을 때 다각형 효과 및 이에 수반되는 단점들이 현격하게 감소하였음을 보여주었다. 이는 차량의 기하학적 구조가 다각형 효과에 미치는 영향을 도시한 도 7에 설명되어 있다.

상기 가이드 유닛들 및 캐리어 유닛들은 베어링 트랙(34)의 상부에 동일 높이의 상면들(top sides)을 구비할 수 있다. 이 경우 차량 상에 사실상 어느 지점에라도 하중 지지 부재들을 위치시키기가 더 쉽다.

대형 시스템들에서 온도 변동으로 인한 종 방향 팽창은 중요하지 않기 때문에 상기 주행 레일들과 소터 체인(sorter chain)을 형성하는 차량들 내 장력을 흡수하는 부재들은 가능한 동일 종 팽창 계수들을 갖는 재질들, 이상적으로는 동일 재질(예컨대 스틸 또는 알루미늄)로 이루어진다. 중요한 점은 상기 주행 레일과 상기 소터 체인의 종 팽창 정도의 상이함은 설정된 체인 장력의 변화를 야기할 수 있고, 이는 주행 행동 그리고 특히 소음 및 마모에 부정적 영향을 미칠 수 있다는 것이다. 상기 가이드 유닛의 프레임은 다른 재질들 예컨대 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 이 경우 상기 커플링 힌지로부터 상기 커넥팅 힌지까지의 장력은 상기 가이드 유닛을 관통하는 추가 구성을 통해 전달되고, 상기 추가 구성은 상기 가이드 레일과 동일 재질 특성을 갖는다.

바람직한 실시예에서(도 8), 추진력 혹은 구동력 도입을 통해 차량을 이동시키기 위해 평평한 리액션 파트들(reaction parts)(50 또는 50a, b), 예컨대 알루미늄 시트들(sheets)이 상기 가이드 유닛 및/또는 캐리어 유닛들에 수직으로 그리고 중앙에 부착된다. 이들은 상기 소터 체인 내 장력을 전달하는데 기여하지 않는다. 상기 리액션 파트들은 구동 시스템(선형 구동 또는 마찰 바퀴들)으로 인해 가열되었을 때 장력/압축력을 흡수하는 차량의 구조적 구성에 아무런 영향을 미치지 않고 팽창할 수 있는 형태로 연결된다.

또한 도 8이 도시하듯이, 이웃하는 차량들의 이웃하는 리액션 파트들 간 갭은(이 갭은 원형 수평 그리고 수직 커브들을 주행하는 것을 허용하기 위해 필요하다) 길이를 결정하는 윤곽들이 이웃하는 커넥팅 힌지의 관절 지점에 대하여 실질적으로 일정한 반경을 갖도록 디자인된다. 커플링 힌지의 지역에는, 상기 수직 선회축 때문에 직선의 수직 갭이 존재한다. 이 실시예의 경우, 상기 갭의 치수(dimensions) 그리고 상기 구동 시스템과 관련한 파손이 최소로 유지될 수 있다.

도 8a는 상대적으로 멀리 떨어진 커플링 힌지 및 커넥팅 힌지를 관절 지점으로 갖는 도 6a에 대응하는 실시예의 변형을 보여준다. 이 경우에서 최적의 해답은 두 개의 리액션 파트(50a, b)를 제공하는 것인데, 이 중 하나는 가이드 유닛(8)의 아래에, 다른 하나는 캐리어 유닛(10)의 아래에 위치하고, 양자는 수직 갭을 갖는 커플링 힌지 지역에서 서로 마주한다. 커넥팅 힌지(26)의 지역에서는, 상술된 바와 같이, 원형 링 형태의 갭을 갖는 원형 윤곽들이 고려된다.

도 6b 또는 6c에 따른 구조를 갖는 경우(도 8b, c) 리액션 파트(50)가 단지 상기 캐리어 유닛의 아래에 배치되면 족한데, 이는 도 6b에 따른 구조와 같이 상기 캐리어 유닛이 상기 가이드 유닛보다 훨씬 큰 길이를 갖는다면(커플링 힌지 거리(b) 및 캐리어 힌지 거리(c)는 차량 유닛의 길이(a)에 비해 상대적으로 작다) 캐리어 유닛의 단부들이 원형 커브를 주행할 때 측면으로 거의 흔들리지 않기 때문이다. 도 8b에 따른 결합을 도시하고 있는 도 2에서는 상기 리액션 파트들(50)이 비슷하게 보일 수 있다.

2 : 차량 4 : 트랙
6 : 주행 레일 8 : 가이드 유닛
10 : 캐리어 유닛 12 : 커플링 힌지
12a : 선회축 14 : 차량 몸체
16 : 아이들러(idler) 16a : 회전축
18 : 가이드 롤러 18a : 회전축
20 : 운행 방향 26 : 커넥팅 힌지
28 : 수직축 30 : 횡축
32 : 종축 34 : 베어링 트랙
36 : 가이드 트랙 42 : 오버래핑 커버
40 : 하중 지지 부재(횡리브 부재; 운송 버킷)
50, 50a, 50b : 리액션 파트
a : 관절 지점들 간 거리(차량 유닛의 길이)
b : 커플링 힌지 거리 c : 커넥팅 힌지 거리
d : 가이드 롤러 거리 e : 횡 간격

Claims

관절을 구비한 형태로 서로 연결된 일련의 차량들(2)을 구비한 소팅 컨베이어로서, 상기 차량들(2)은 트랙(4)을 따라 안내되어 주행할 수 있고, 상기 차량들(2) 각각은 가이드 유닛(8) 및 관절을 구비한 형태로 상기 가이드 유닛(8)에 연결된 캐리어 유닛(10)을 구비하되,
각 가이드 유닛(8)은 종 방향으로 일치하는 각 측면 상 지점들에 상기 트랙(4)과 연동하기 위한 아이들러(16)를 그리고 각 아이들러(16)가 연관된 지점에 두 개의 가이드 롤러들(18)을 구비하고, 상기 가이드 롤러들(18) 중 첫 번째 것은 상기 각 아이들러(16)의 전방으로 이격된 첫 번째 종 방향 지점에 배치되고, 두 번째 것은 상기 각 아이들러(16)의 후방으로 이격된 두 번째 종 방향 지점에 배치되고, 각 차량(2)의 상기 가이드 유닛(8)과 상기 캐리어 유닛(10) 사이에는 상기 트랙의 평면에 수직하게 정렬된 선회축(12a)에 대하여 회전할 수 있는 커플링 힌지(12)가 배치되고, 이웃하는 차량들(2) 사이에는 수직축(28), 횡축(30), 종축(32) 각각을 중심으로 회전할 수 있는 커넥팅 힌지(26)가 배치되고, 상기 커넥팅 힌지(26)와 상기 커플링 힌지(12)는 상기 가이드 롤러들(18)의 상기 첫 번째 및 두 번째 종 방향 지점 사이의 영역에서 벗어난 종 방향 지점들에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 소팅 컨베이어.
관절을 구비한 형태로 서로 연결된 일련의 차량들(2)을 구비한 소팅 컨베이어로서, 상기 차량들(2)은 트랙(4)을 따라 안내되어 주행할 수 있고, 상기 차량들(2) 각각은 가이드 유닛(8) 및 관절을 구비한 형태로 상기 가이드 유닛(8)에 연결된 캐리어 유닛(10)을 구비하되,
각 가이드 유닛(8)은 종 방향으로 일치하는 각 측면 상 지점들에 상기 트랙(4)과 연동하기 위한 아이들러(16)를 그리고 각 아이들러(16)가 연관된 지점에 두 개의 가이드 롤러들(18)을 구비하고, 상기 가이드 롤러들(18) 중 첫 번째 것은 상기 각 아이들러(16)의 전방으로 이격된 첫 번째 종 방향 지점에 배치되고, 두 번째 것은 상기 각 아이들러(16)의 후방으로 이격된 두 번째 종 방향 지점에 배치되고, 각 차량(2)의 상기 가이드 유닛(8)과 상기 캐리어 유닛(10) 사이에는 상기 트랙의 평면에 수직하게 정렬된 선회축(12a)에 대하여 회전할 수 있는 커플링 힌지(12)가 배치되고, 이웃하는 차량들(2) 사이에는 수직축(28), 횡축(30), 종축(32) 각각을 중심으로 회전할 수 있는 커넥팅 힌지(26)가 배치되고, 상기 커넥팅 힌지(26)와 상기 커플링 힌지(12)는 상기 가이드 롤러들(18)의 상기 첫 번째 및 두 번째 종 방향 지점 사이에 배치되되 상기 첫 번째 및 두 번째 종 방향 지점 각각으로부터 중앙을 향해 서로 동일한 거리만큼 이격된 지점에 배치된 것을 특징으로 하는 소팅 컨베이어.
관절을 구비한 형태로 서로 연결된 일련의 차량들(2)을 구비한 소팅 컨베이어로서, 상기 차량들(2)은 트랙(4)을 따라 안내되어 주행할 수 있고, 상기 차량들(2) 각각은 가이드 유닛(8) 및 관절을 구비한 형태로 상기 가이드 유닛(8)에 연결된 캐리어 유닛(10)을 구비하되,
각 가이드 유닛(8)은 종 방향으로 일치하는 각 측면 상 지점들에 상기 트랙(4)과 연동하기 위한 아이들러(16)를 그리고 각 아이들러(16)가 연관된 지점에 두 개의 가이드 롤러들(18)을 구비하고, 상기 가이드 롤러들(18) 중 첫 번째 것은 상기 각 아이들러(16)의 전방으로 이격된 첫 번째 종 방향 지점에 배치되고, 두 번째 것은 상기 각 아이들러(16)의 후방으로 이격된 두 번째 종 방향 지점에 배치되고, 각 차량(2)의 상기 가이드 유닛(8)과 상기 캐리어 유닛(10) 사이에는 상기 트랙의 평면에 수직하게 정렬된 선회축(12a)에 대하여 회전할 수 있는 커플링 힌지(12)가 배치되고, 이웃하는 차량들(2) 사이에는 수직축(28), 횡축(30), 종축(32) 각각을 중심으로 회전할 수 있는 커넥팅 힌지(26)가 배치되고, 상기 커넥팅 힌지(26)는 상기 가이드 롤러들(18) 둘 중 어느 하나가 배치되는 종 방향 지점에 배치되고, 상기 커플링 힌지(12)는 상기 가이드 롤러들(18) 둘 중 다른 하나가 배치되는 종 방향 지점에 배치되는 것을 특징으로 하는 소팅 컨베이어.
제1항에 있어서,
각 가이드 유닛(8)의 상기 커넥팅 힌지(26) 및 상기 커플링 힌지(12)는 상기 아이들러들(16)의 종 방향 지점으로부터 동일 거리만큼 떨어진 종 방향 지점들에서 결합되되, 각 가이드 유닛(8)의 상기 커넥팅 힌지(26) 및 상기 커플링 힌지(12)는 서로 제1거리만큼 떨어져 있고, 각 캐리어 유닛(10)의 커넥팅 힌지(26)와 커플링 힌지(12)는 상기 제1거리와 동일한 거리만큼 서로 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 소팅 컨베이어.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서,
가이드 유닛(8)의 상기 아이들러들(16)은 수평 축에 대하여 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 소팅 컨베이어.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서,
상기 가이드 롤러들(18)은 수직 회전축(18a)에 대하여 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 소팅 컨베이어.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서,
가이드 차량(2)의 상기 가이드 롤러들(18)은 운송 방향(20)에 수직한 횡 방향 간격보다 작은 종 방향 거리로 이격 배치된 것을 특징으로 하는 소팅 컨베이어.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서,
상기 가이드 유닛(8)의 상기 가이드 롤러들(18)은, 인장력으로부터 초래된 횡력이 상기 차량(2)에 작용하는 틸팅 모멘트를 수평 벤드들에서 야기하지 않도록, 상기 커넥팅 힌지(26)와 상기 캐리어 유닛(10)의 바닥면으로부터 동일한 높이에서 결합되는 것을 특징으로 하는 소팅 컨베이어.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서,
가이드 유닛(8)의 상기 가이드 롤러들(18)은 상기 아이들러들(16)의 회전축들과 상기 캐리어 유닛(10)의 바닥면으로부터 동일한 높이에서 결합되는 것을 특징으로 하는 소팅 컨베이어.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서,
상기 가이드 유닛들(8) 및/또는 상기 캐리어 유닛들(10)은 구동력 전송을 위한 리액션 파트(50; 50a, b)를 보유한 것을 특징으로 하는 소팅 컨베이어.
제10항에 있어서,
상기 리액션 파트(50; 50a, b)는 리니어 모터의 스테이터 및 구동부 중 어느 하나의 형태를 취하고, 상기 리니어 모터의 스테이터 및 구동부 중 다른 하나는 상기 리액션 파트(50; 50a, b)의 위치에 대응되는 위치에 위치하도록 상기 트랙(4) 내에 배치되거나 상기 트랙(4)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 소팅 컨베이어.
제11항에 있어서,
상기 리액션 파트들(50; 50a, b)은 수직으로 그리고 운행 방향(20)으로 정렬된 평평한 구성들의 형태를 취하고, 운행 방향(20)으로 마주하는 단부들은 커넥팅 힌지(26)의 지역에서 원의 부분 형태로 굽어 있고 이웃하는 리액션 파트(50; 50a, b)에 대하여 갭을 형성하는 것을 특징으로 하는 소팅 컨베이어.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서,
적어도 하나의 하중 지지 부재(40)가 각 차량(2)에 배치되는 것을 특징으로 하는 소팅 컨베이어.
제13항에 있어서,
상기 하중 지지 부재(40)들은 기계적 혹은 전기적으로 작동되는 틸팅 부재들 또는 횡리브 부재들인 것을 특징으로 하는 소팅 컨베이어.
제13항에 있어서,
각 차량(2)에는 두 개의 하중 지지 부재들(40)이 장착되되, 이 중 하나는 상기 가이드 유닛(8)에 배치되고 다른 하나는 상기 캐리어 유닛(10)에 배치되는 것을 특징으로 하는 소팅 컨베이어.