KR20090029783A - 물품 회전용 벨트 컨베이어 - Google Patents

물품 회전용 벨트 컨베이어 Download PDF

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KR20090029783A
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다렐 이. 키세
티모시 제이. 힉스
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라이트람, 엘엘씨
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Abstract

본 발명에 따른 컨베이어(20)는, 적어도 두 개의 가로 방향으로 옵셋되는 영역으로 구획되는 외측 이송면을 정의하는 컨베이어 벨트(22)를 포함하고, 상기 컨베이어 벨트(22)가 이송 방향으로 전진함에 따라 제 1 영역 내의 롤러들(50)은 제 1 방향으로 회전하고, 제 2 영역 내의 롤러들(51)은 제 2 방향으로 회전한다. 상기 롤러들(50,51)은 운반로를 따르는 상기 컨베이어 벨트 하측에 놓이는 롤러 연결면들(54)을 따라 구름 회전한다. 이송 방향 내에서 제 1 방향으로 회전하는 롤러들은, 제 2 방향으로 회전하는 롤러들의 이송 방향 내에서의 속도 성분과 다른 속도 성분을 가지고 회전한다. 상기 두 영역 내의 롤러들 상에 동시에 위치되는 물품은 상기 컨베이어 벨트가 전진함에 따라 상기 롤러들의 회전에 의하여 회전된다.
Figure P1020097000244
이송 롤러, 컨베이어 벨트

Description

물품 회전용 벨트 컨베이어{ARTICLE-ROTATING BELT CONVEYOR}
본 발명은 일반적으로 구동 컨베이어(power-driven conveyors)에 관한 것으로서, 더욱 상세히, 컨베이어 벨크가 진행하는 방향과 다른 방향을 향하는 축들을 중심으로 회전하는 물품 방향 전환 롤러를 가지는 컨베이어 벨트의 상단에서 이송되는 물품을 회전 및 병진 운동 가능하게 하는 컨베이어에 관한 것이다.
많은 이송 수단들은 다양한 형상과 크기를 가지는 이송 물품들이 하위 공정(downstream processing) 또는 조사를 위하여 특정 방향으로 정렬될 것을 요구한다. 때때로, 컨베이어의 폭 또는 공정 기지(processing station)의 입구 폭이 제한된다. 단축(minor axis)과 장축(major axis)을 가지는 일반적으로 사각형인 족적(footprint)을 가지는 물품들의 경우, 장축 또는 대각선(the diagonal)은 컨베이어의 제한된 폭의 규격을 초과할 수 있다. 만일 규격 초과 물품의 장축이 상기 컨베이어에 놓여져 긴 축이 컨베이어의 폭을 가로지르는 경우, 상기 물품은 컨베이어의 측벽 사이에 끼일 수 있다. 그러면 수동으로 개입하여 끼임을 해소할 필요가 있다. 결과적으로, 다양한 규격과 형태를 가지는 물품들을 정렬하고 방향을 맞출 수 있는 컨베이어에 대한 요구가 발생한다.
이러한 요구 및 다른 요구들은 본 발명의 실시예에 따른 컨베이어에 의하여 충족된다. 상기 컨베이어의 일 실시예는, 이송 방향으로 상류단에서 하류단으로 길이 방향으로 연장되며, 제 1 측단에서 제 2 측단에 이르는 가로 방향 폭을 가지는 운반로(carryway)를 포함한다. 적어도 하나의 컨베이어 벨트는 이송 방향으로 상기 운반로를 따라 전진하며 외측 이송면을 형성한다. 상기 컨베이어 벨트는 상기 컨베이어 벨트의 두께를 관통하여 상측으로 연장되고 운반로를 따라 이송되는 물품에 지지 접촉되는 롤러들을 포함한다. 상기 외측 이송면은 상기 제 1 측단에 가까운 제 1 영역과, 가로 방향으로 옵셋되어 상기 제 2 측단 영역에 가까운 제 2 영역을 포함하는 적어도 두 개의 영역으로 분할된다. 상기 제 1 영역 내의 롤러들은 제 1 방향으로 회전하고, 상기 제 2 영역 내의 롤러들은 제 2 방향으로 회전하도록 형성된다. 롤러 제어 수단은 상기 제 1 영역 내의 롤러들이 제 1 속도로 회전하고, 상기 제 2 영역 내의 롤러들이 제 2 속도로 회전하도록 하여, 이송 방향에서 상기 제 1 속도 성분은 상기 제 2 속도 성분과 다르도록 한다.
본 발명의 다른 측면에서 컨베이어는, 이송 방향으로 상류단에서 하류단으로 길이 방향으로 연장되며, 제 1 측단에서 제 2 측단에 이르는 가로 방향 폭을 가지는 운반로(carryway)를 포함한다. 적어도 하나의 컨베이어 벨트는 이송 방향으로 상기 운반로를 따라 전진하며, 제 1 영역 및 가로 방향으로 옵셋되는 제 2 영역으로 분할되는 외측 이송면을 형성한다. 제 1 롤러들은 상기 제 1 영역 내에서 상기 컨베이어 벨트의 두께를 관통하여 연장되고 상기 이송 방향에 수직한 제 1 축들에 평행하게 회전한다. 제 2 롤러들은 상기 제 2 영역 내에서 상기 컨베이어 벨트의 두께를 관통하여 연장되고 상기 제 1 축들에 경사지는 제 2 축들에 평행하게 회전 한다. 롤러 연결면들은, 상기 제 1 및 제 2 롤러들과 접촉하는 상기 운반로를 따라 상기 컨베이어 벨트 하측에 인다. 상기 접촉은 상기 컨베이어 벨트가 이송 방향으로 전진함에 따라 상기 제 1 및 제 2 롤러들이 회전하도록 한다. 상기 제 1 롤러들은, 적어도 하나의 컨베이어 벨트가 상기 운반로를 따라 전진함에 따라, 상기 제 1 롤러들이 상기 제 2 롤러들의 이송 방향 속도 성분과 다른 이송 방향 속도 성분으로 회전하도록 한다.
본 발명의 더 다른 측면에서, 벨트 컨베이어 상단에서 이송되는 물품을 회전시키는 방법은, (a)하나의 컨베이어 벨트를 이송 방향으로 전진시키는 단계 상기 컨베이어 벨트는 가로 방향으로 옵셋되는 제 1 및 제 2 영역으로 분할되는 상부 이송면을 가지며, 상기 제 1 영역 내의 제 1 롤러들은 상기 컨베이어 벨트의 두께를 관통하게 연장되고 제 1 방향으로 회전하도록 정렬되고, 제 2 영역 내의 제 2 롤러들은 상기 컨베이어 벨트의 두께를 관통하게 연장되고 제 2 방향으로 회전하도록 정렬됨; 및 (b) 제 1 및 제 2 롤러들의 상단에 형성되는 제 1 및 제 2 영역 내에 동시에 걸쳐 있는 물품들이 상기 상부 이송면 상에서 회전하도록 하기 위하여, 이송 방향 내에서 제 1 속도 성분을 가지고 제 1 방향으로 회전하는 제 1 롤러들과, 이송 방향 내에서 다른 제 2 속도 성분을 가지고 제 2 방향으로 회전하는 제 2 회전 롤러들을 회전시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 효과 뿐 아니라, 이와 같은 본 발명의 측면 및 특징은 아래에 기술되는 상세 설명과 첨부되는 청구항 및 이와 동반하는 도면을 참조로 명확하게 이해될 것이다.
도 1은 컨베이어를 가로질러 물품이 회전 및 병진 운동하도록 하는 본 발명의 실시예에 따른 컨베이어의 사시도;
도 2는 도 1의 라인 2-2를 따라 절개되는 컨베이어의 단면도;
도 3은 도 1의 라인 3-3을 따라 절개되는 컨베이어의 단면도;
도 4는 롤러 연결면을 보여주는, 도 1의 라인 4-4를 따라 절개되는 단면도;
도 5는 롤러 연결면을 제공하는 길이 방향 롤러를 가지는 도 1에 제시된 컨베이어의 부분 사시도;
도 6은 도 1의 컨베이어의 물품 지지 롤러들의 속도에 대한 벡터 다이어 그램;
도 7A-7D는 도 1의 컨베이어에 의하여 이송되는 물품의 회전 및 병진 운동을 보여주는 평면 다이어그램;
도 8은 후향 회전 인라인 롤러를 포함하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨베이어의 사시도;
도 9는 도 8의 라인 9-9를 따라 절개되는 컨베이어의 단면도;
도 10은 도 8의 컨베이어에서 롤러들의 속도에 대한 벡터 다이어 그램;
도 11A-11D는 도 8의 컨베이어에 의하여 이송되는 물품의 회전 및 병진 운동을 설명하는 평면 다이어그램;
도 12는 서로 다른 속도로 전진하는 사이드 바이 사이드 인라인 및 경사 롤러 탑 컨베이어를 포함하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨베이어의 평면도;
도 13은 인라인 롤러 벨트가 경사 롤러 벨트보다 높은 속도로 전진하는 사이드 바이 사이드 인라인 및 경사 롤러 컨베이어 벨트를 포함하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨베이어 벨트의 평면도.
이송된 물품을 회전하기 위한 본 발명에 따른 컨베이어의 일실시예가 도 1 내지 도 4에 보여진다. 컨베이어(20)는, 제 2 무한 컨베이어 벨트(24)와 평행하고 이에 인접하는 제 1 무한 컨베이어 벨트(22)를 포함한다. 이와 함께 상기 벨트는 물품이 이송되는 상부 이송면(26)을 정의한다. 상기 벨트의 상부 이송면은, 웨어스트립(wearstrips)(28,29), 또는 지지 롤러(30)(도 5 참조)와 같은 지지 부재들을 포함하는 운반로(carryway) 상에서 지지된다. 상기 컨베이어 벨트들은 구동축(36)에 연결되는 모터(34)를 포함하는 구동수단에 의하여 이송 방향(32)으로 구동된다. 상기 구동축에 안착되는 스프라켓(38)은 상기 벨트의 내측면(40,41) 상의 구동 면을 상기 운반로의 하류단(downstream end)(42)에 연결한다. 상기 벨트들은 상기 구동 스프라켓(38)과 상기 운반로의 상류단(upstream end)(43)에 있는 아이들 스프라켓(idle sprocket)(39) 사이에 놓인다. 상기 아이들 스프라켓은 상기 아이들축(idle shaft)(37)에 안착된다. 양 축은 각 단부에서 베어링 블록(44)에 회전 가능하게 지지되며, 컨베이어 프레임(미도시)에 안착된다. 상기 벨트들은 롤러 또는 슈즈(48)에 의하여 하측 귀환로(46)를 따라 지지되고 처짐(sag)이 감소된다.
상기 제 1 컨베이어 벨트(22)는 상기 벨트의 두께를 초과하는 직경을 가지는 두 세트의 롤러(50,51)를 가진다. 상기 롤러들의 돌출부는 벨트의 상측 및 바닥측(52,53)을 관통하여 연장된다. 상기 롤러들(50,51)의 돌출부는, 본 실시예에서, 지지 부재들-웨어스트립(29)의 평평한 상단측에 의하여 형성되는 롤러-연결 베어링면(54)을 따라 이동한다. 상기 롤러들은 상기 벨트가 전진하고 도 3의 화살표(56)에 의하여 지시되는 방향으로 회전하면서 상기 베어링면들과 결합한다. 상기 벨트의 일측에서 길이 방향 영역(47)에 있는 상기 롤러들(50)은 가로축(58)(이송 방향으로부터 90도) 상에서 회전하도록 정렬된다. 이들 롤러들(50)은 이송되는 물품들을 주 이송 방향, 예컨대 벨트 이동 방향(32)에 평행하게 밀도록 회전하기 때문에 인라인 롤러(in-line rollers)로 칭한다. 상기 벨트(22)의 반대쪽에 가까운 가로방향 옵셋 영역(laterally offset region)(49)에서 상기 롤러들(51)은 이송 방향 및 상기 인라인 롤러들의 축에 대하여 비스듬한 축(59) 상에서 회전하도록 정렬된다. 이들 롤러들(51)은 경사 롤러(oblique rollers)로 칭한다. 벨트가 전진할 수록, 롤러 각각은 이송 물품에 롤러 축에 대하여 교차되는 방향으로 힘을 작용한다. 따라서, 상기 인라인 롤러들(50)은 상기 물품을 이송 방향(32)으로 밀고, 상기 경사 롤러(51)는 상기 물품을 상기 제 2 벨트(24)를 향하여 비스듬히 물품을 민다.
상기 제 2 벨트(24)는 상기 이송 방향(32)에 평행한 축들(62) 상에서 회전하도록 정렬되는 롤러들(60)을 포함한다. 이들 롤러들(60)은, 외측 이송면 상의 제 3 영역(63)을 정의하며, 이송 물품들을 진행 방향에 교차되는 방향의 벨트 측면으로 이동시키기 때문에 교차 롤러라고 칭한다. 상기 인라인 롤러들(50) 및 경사 롤러 들(51)과 달리, 상기 교차 롤러들(60)은 운반로를 따라 베어링 면에 접촉하지 않는다. 상기 제 2 벨트는 대신 롤러 레인(lanes of rollers) 사이의 길이 방향 레인(longitudinal lanes)(60) 내에 있는 웨어스트립(28)에 직접 지지된다. 상기 교차 롤러들은 가로 방향으로 이동하는 물품들과 접촉에 의하여 축 상에서 자유 회전한다. 상기 교차 롤러들은 베어링면과 연결될 필요가 없기 때문에, 상기 벨트의 바닥(53)을 관통하여 연장될 필요가 없다.
상기 제 1 벨트(22)의 다른 실시예가 벨트의 상세 구조와 함께 도 5에 도시된다. 벨트 부분에 있는 상기 경사 롤러들(51)은, 열을 지어 모듈 컨베이어 벨트를 형성하는 모듈들(70) 내에 형성되는 캐비티(68)의 반대측 벽을 관통하여 연장되는 축(66) 상에 안착된다. 각 열의 리딩 엔드(leading end) 및 트레일링 엔드(trailing end) 상에 있는 힌지 아이(hinge eyes)(72,73)가 삽입되고, 삽입된 힌지 아이에 의하여 형성되는 가로 방향 통로에 수용되는 힌지 로드(74)에 의하여 연결된다. 굴대(axles)는 상기 롤러들(51)이 회전하는 경사 축(59)을 정의한다. 상기 롤러들은 일반적으로, 롤러 바디와 같은 플라스틱이거나 베어링 면 상에서 고마찰 그립(high friction grip)을 위하여 고무 밴드로 형성되는 주변 발판(peripheral tread)(76)을 가지는 원통 형상이다. 상기 벨트 모듈들은 바람직하게, 사출 공정을 통하여 만들어지는 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 아세탈(acetal), 또는 합성 수지(composite polymers)와 같은 열가소성 물질이다. 상기 힌지 로드도 마찬가지로 적절한 플라스틱 소재 또는 스테인리스 스틸로 만들어질 수 있다. 상기 인라인 롤러들은 가로 방향으로 향하는 굴대들을 가지는 벨트 모듈 내의 유사한 캐비티 내에 안착된다. 상기 제 2 컨베이어 벨트도 유사하게, 이송 방향에 평행하게 정렬되는 굴대 위에 있는 캐비티 내에 장착되는 교차 롤러들로 구성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 플랫탑 웨어스트립(flat-top wearstrips)(29)에 안착되는 대신, 상기 경사 롤러들이 원통형 외주면이 롤러 연결 베어링면(roller-engagement bearing surfaces)(80)을 형성하는 길이방향 지지 롤러(longitudinal support rollers)(78)에 안착될 수 있다. 각 지지 롤러는 경사 벨트 롤러 레인의 아래에 위치된다. 상기 지지 롤러들은 이송 방향(32)에 대하여 평행한 축들(82) 상에서 자유 회전한다. 상기 컨베이어 벨트가 전진할 수록, 상기 벨트 롤러들은 길이 방향 롤러들과 구름 접촉에 의하여 연결된다. 상기 경사 벨트롤러와 길이 방향 롤러들 간의 구름 접촉은 베어링면을 따라 경사 롤러들이 슬라이드되는 경향을 줄인다. 비록 경사 롤러들이 인라인으로부터 최대 30도까지 벗어나는 것을 플랫 웨어스트립들이 수용 가능하지만, 상기 길이 방향 롤러들은 더 나은 베어링 면을 제공하고 약 45도 이상의 각을 이루는 경사 롤러들에 대하여 마모를 덜하게 한다. 상기 길이 방향 롤러들(78)은 화살표(84)에 의하여 지시되는 방향으로 상승 및 하강하며, 예를 들어 공압(pneumatic), 수압(hydraulic), 또는 전기 메카니즘에 의하여 경사 롤러들과 접촉 및 비접촉하게 된다.
도 6은, 벨트가 이송 방향(32)으로 속도 vb로 전진할 때 상기 벨트에 대하여 인라인 롤러들(50)과 경사 롤러들(51)의 속도 벡터를 나타내는 다이어그램이다. 상 기 벨트에 대한 상기 인라인 롤러의 접선 속도(vri)는, 베어링면을 따라 미끄러짐이 없는 경우, 이송 방향으로의 벨트 속도(vb)와 동일하다. (상기 인라인 롤러 속도를 전진하는 벨트의 속도에 겹치면 정지한 관찰자에 대한 순접선 롤러 속도(net tangential velocity)는 벨트 속도의 두배가 된다). 미끄러짐 없는 조건에서 상기 벨트에 대한 경사 롤러의 접선 속도(vro)는 축(59)에 대하여 직교하고, vro = vb secθ로 표현되며, θ는 인라인 상태(in-line condition)로부터 상기 롤러가 이루는 각도이다. 상기 경사 롤러 속도의 가로 방향 요소(vrl)는 vb tanθ와 동일하다. 만일 상기 인라인 롤러들과 경사 롤러들간의 유일한 차이가 이송 방향에 대한 그들의 방향(orientation)이고 양자 모두 플랫 웨어스트립에 안착(ride on)된다면, 벨트가 전진하면서 상기 경사 롤러들이 인라인 롤러들보다 더 많이 미끄러질 것이다. 증가된 미끄러짐 현상은, 이송 방향으로의 속도 성분을 포함한 상기 경사 롤러들의 속도를 감소시킨다. 상기 인라인 및 경사 롤러들의 상단에 동시에 위치되는 물품은, 상기 인라인 및 경사 롤러들 간의 이송 방향으로의 롤러 속도 차이 때문에 이송면 상에서 회전된다.
도 1의 컨베이어 작동은 도 7A-7B에 기술된다. 물품(86)은 도 7A의 컨베이어(20) 상류단으로 공급된다. 상기 물품의 장축(major axis)(86)은 먼저 본 실시예에서와 같이 가로 방향으로 향한다. 제 2 영역(49)에서의 경사 롤러들의 미끄러짐이 제 1 영역(47)에서의 인라인 롤러들의 미끄러짐보다 더 큰 상태로, 상기 인라인 롤러들의 이송 방향(32)에서 속도 성분(vri)은 상기 경사 롤러들의 이송 방향에서 속도 성분(vro)보다 더 크다. 이러한 전방향 속도에서의 차이는 도 7B에서 화살표(90)에 의하여 지시되는 바와 같이 물품이 반시계 방향으로 회전하게 한다. 한편 상기 제 2 영역(49)에서 상기 롤러들의 가로방향 속도 성분은, 도 7C에 보이는 바와 같이 상기 컨베이어의 왼쪽 측방향으로 물품을 밀게 된다. 주어진 물품의 회전 정도(degree of rotation) 또는 범위(range)는 벨트 속도, 영역폭, 벨트 롤러들과 베어링 면 간의 직선 연결 거리 및 벨트 롤러들과 연결 면 간의 미끄러짐 정도와 같은 인자들을 선택하거나 조절함으로써 설정될 수 있다. 선택된 인자의 구조 또는 접선 속도가 롤러 회전을 야기하도록 상기 인자를 조절하는 수단은 이송되는 물품들을 회전시키는 구름 제어 수단을 형성한다. 본 실시예에서, 구름 제어 수단은 상기 물품(86)이 약 90도 회전하여 이송면을 가로질러 자유 회전 가능한 교차 롤러들로 구성된 제 3 영역(63)으로 옮겨가도록 한다. 도 7D에 보이는 바와 같이, 상기 물품은 단지, 제 2 영역 롤러들에 의하여 가압되는 물품의 모멘트에 의하여 제 3 영역을 가로질러 화살표(92) 방향으로 병진운동한다.
본 발명에 따른 물품 회전 및 병진을 위한 컨베이어의 다른 실시예가 도 8 및 9에 보여진다. 컨베이어(94)는 제 1 길이 방향 레인, 또는 영역(98)에서 인라인 롤러들(50), 및 가로 방향으로 옵셋되는 제 2 레인, 또는 영역(99)에서 경사 롤러들(51)을 가지는 컨베이어 벨트(96)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 도 1의 컨베이어와 같이 두 개의 영역은 일반적으로 상기 컨베이어 벨트의 중심선(100)을 기준으 로 서로 반대측에 놓인다. 컨베이어 벨트 구동 수단(102)은 스프라켓, 구동축, 베어링 블록, 및 구동 모터를 포함한다. 상기 구동 수단은 상기 벨트를 이송 방향(32)으로 전진시킨다. 제 2 영역(99)에서 상기 경사 롤러(51) 아래는 웨어쉬트(wearsheet)(104) 상에 형성되는 고정되고 평평한 베어링 면이 형성된다. (웨어 스트립 또는 가로 방향 지지 롤러들이 웨어쉬트 대신 사용될 수 있다.)
평평한 직물 재질 또는 고무 재질 벨트 또는 높은 마찰력을 가지는 모듈 형태의 플라스틱 번케이어 벨트 또는 인라인 롤러들과 잘 연결되는 다른 외주면과 같은 벨트(106)가 제 1 영역에서 인라인 롤러들(50) 아래에서 접촉한다. 도 8 및 도 9 에서 보여지는 플랫 벨트(flat belt)는 마찰 롤러(friction roller)(112)의 축(110)에 연결되는 모터(108)에 의하여 구동된다. 상기 벨트(106)는 구동 롤러(112) 및 긴장된 아이들 롤러(tensioned idle roller)(114) 사이에 걸쳐진다. 상기 구동 롤러와 아이들 롤러의 축 단부들은 베어링 블록(116)에 지지된다. 상기 플랫 벨트(106)의 이송 방향 속도는 인라인 롤러들의 속도에 영향을 준다. 만일, 예를 들어서, 상기 플랫 벨트의 속도가 상기 컨베이어 벨트(96)의 속도와 동일하다면, 상기 플랫 벨트의 외주면에 의하여 형성되는 베어링 면과 상기 인라인 롤러들(50) 사이에 상대운동(relative motion)이 일어나지 않는다. 결과적으로, 상기 인라인 롤러들의 접선 속도는 이 경우 0이 된다. 만일, 상기 플랫 벨트(106)의 속도가 상기 컨베이어 벨트(96)의 속도보다 작으면, 벨트 속도 차이는 롤러들이 벨트 속도 차이에 비례하여 이송 방향으로 회전하게 한다. 만일 상기 플랫 벨트의 속도가 컨베이어 벨트의 속도를 초과하면, 도 10의 속도 벡터 다이어그램에 의하여 지 시되는 바와 같이, 상기 인라인 롤러들은 이송 방향에 대하여 반대 방향으로 회전한다. 따라서, 상기 롤러들을 연결하는 플랫 벨트는 본 실시예에서 롤러 제어 수단을 형성한다.
도 8의 컨베이어 작동이 도 11A-11D에 기술된다. 물품(86)은 이송 방향(32)으로 전진하는 컨베이어 벨트(96)의 상류단으로 들어간다. 상기 롤러-연결 플랫 벨트는 고속으로 회전하면서, 제 1 영역(98)에 있는 인라인 롤러들은 화살표 vri에 의하여 지시되는 이송 방향에 대하여 반대 방향으로 회전한다. 제 2 영역(99)에 있는 상기 경사 롤러들은 이송 방향 속도 성분(vrob)을 가지는 접선 속도(vro)로 고정 웨어스트립을 따라 구름 회전한다. 상호 반대 방향을 향하는 두 개의 롤러 속도 성분은, 상기 컨베이어가 전진함에 따라 상기 물품이 도 11B에 도시된 화살표(120) 방향으로 회전하도록 한다. 제 2 영역에서 상기 경사 롤러들의 가로 방향 속도 성분(vrot)은 동시에 도 11C에 보여지는 바와 같이 물품을 이송면을 가로질러 가로방향으로 민다. 도 11D에 도시된 바와 같이, 상기 벨트 인자들은 이송되는 물품들의 특성에 적응되어, 이송되는 물품을 90도 회전시키고 벨트의 측방에서 목적지까지 가로 방향 병진 운동하도록 할 수 있다.
유사한 결과가 도 12에서 보여지는 컨베이어에 의하여 달성될 수 있다. 상기 컨베이어(130)는 한 쌍의 사이드-바이-사이드(side-by-side) 컨베이어 벨트를 가지는 것을 특징으로 한다. 제 1 벨트(132)는 인라인 롤러들(134)을 가지고, 제 2 벨트(136)는 경사 롤러들(138)을 가진다. 각 벨트 내의 롤러들은 벨트의 두께를 관통 하게 돌출되어 그들의 운반로(carryways)를 따라 벨트를 지지하는 베어링면과 접촉한다. 이송되는 물품들은 상기 롤러들의 상단에 안착되며, 벨트가 전진함에 따라 베어링 면상에서 회전한다. 각 벨트는 스프라켓(미도시), 축(140), 베어일 블록(142), 및 구동 모터(144)를 포함하는 독립된 구동 및 아이들 구성 사이에 걸쳐진다. 만일 인라인 롤러 벨트(132)의 속도(146)가 경사 롤러 벨트(136)의 속도보다 큰 경우, 상기 인라인 롤러들의 이송 방향 속도는 상기 경사 롤러들의 속도를 초과하고, 상기 두 개의 벨트 사이 간격에 걸쳐지는 물품(150)에 대한 상기 롤러들의 동작은 화살표(152)에 의하여 지시되는 바와 같이 상기 물품을 반시계 방향으로 회전시킨다. 상기 경사 롤러들은 동시에 상기 물품들을 컨베이어의 경사 롤러 벨트측으로 밀어낸다. 따라서, 이송되는 물품의 방향은 개별 구동 수단을 가지는 두 개의 벨트들의 상대 속도를 조절함으로써 제어되며, 이와 함께 (두 개의 벨트들은) 롤러 제어 수단을 형성한다.
도 13에 보여지는 컨베이어에서, 인라인 롤러 벨트(156)는 이송 방향으로 제 1 속도(158)로 운반로를 따라 전진한다. 인접하는 경사 롤러 벨트(160)도 역시 이송 방향으로 전진하되, (인라인 롤러 벨트보다)낮은 속도(162)로 전진한다. 경사 롤러 벨트 내에 있는 롤러들(164)은 롤러 상단에 있는 물품들(168)을 벨트가 전진함에 따라 인라인 롤러 벨트 쪽으로 밀도록 정렬되는 경사축들(166) 상에서 회전한다. 두 개의 컨베이어 벨트는 롤러들이 구름 접촉 상태로 연결되는 운반로 내에서 하측 베어링 면 상에 얹혀진다. 인라인 벨트의 속도를 높이면 그 내부의 롤러들(170)이 더 높은 속도(예를 들어 3배의 속도)로 이송 방향으로 회전하여 이송되 는 물품들을 시계 방향(172)으로 회전시킨다.
본 발명은 몇가지 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명되었으나, 다른 실시예도 제안 가능함을 밝혀 둔다. 예를 들어, 속도 조절되는 플랫 벨트가 도 12의 컨베이어 내에서 베어링 면으로 사용되어 롤러들의 상대 회전 속도를 조절하도록 도울 수 있다. 마찬가지로 상기 실시예들 중 어느 하나에 보여지는 개별적인 특징은 또한 다른 실시예들과 함께 효율적으로 사용되어 특정 이송 요건을 만족하거나 물품 기하 또는 다른 물리적 특성을 만족시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 권리 범위는 제시된 실시예에 제한되지 않음을 밝혀 둔다.

Claims (19)

  1. 이송 방향으로 상류단에서 하류단으로 길이 방향으로 연장되며, 제 1 측단에서 제 2 측단에 이르는 가로 방향 폭을 가지는 운반로(carryway);
    이송 방향으로 상기 운반로를 따라 전진하며 외측 이송면을 형성하는 적어도 하나의 컨베이어 벨트, 상기 컨베이어 벨트는 상기 컨베이어 벨트의 두께를 관통하여 상측으로 연장되고 운반로를 따라 이송되는 물품에 지지 접촉되는 롤러들을 포함함;
    상기 외측 이송면은 상기 제 1 측단에 가까운 제 1 영역과, 가로 방향으로 옵셋되어 상기 제 2 측단 영역에 가까운 제 2 영역을 포함하는 적어도 두 개의 영역으로 분할되고, 상기 제 1 영역 내의 롤러들은 제 1 방향으로 회전하고, 상기 제 2 영역 내의 롤러들은 제 2 방향으로 회전하도록 형성됨;
    상기 제 1 영역 내의 롤러들이 제 1 속도로 회전하고, 상기 제 2 영역 내의 롤러들이 제 2 속도로 회전하도록 하기 위한 롤러 제어 수단을 포함하고,
    이송 방향에서 상기 제 1 속도 성분은 상기 제 2 속도 성분과 다른 것을 특징으로 하는 컨베이어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 가로 방향으로 상기 제 1 측단까지 연장되고, 상기 제 2 영역은 가로 방향으로 상기 제 2 측단까지 연장되는 것을 특징으로 하는 컨베이어.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 영역 및 제 2 영역은 가로 방향으로 인접하는 제 1 및 제 2 컨베이어 벨트에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 컨베이어.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 롤러 제어 수단은,
    상기 운반로를 따르는 베어링면;
    상기 제 1 컨베이어 벨트를 제 1 속도로 이송 방향으로 전진시키는 제 1 구동 수단;
    상기 제 2 컨베이어 벨트를 제 2 속도로 이송 방향으로 전진시키는 제 2 구동 수단을 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 영역 내에 있는 롤러들은 상기 컨베이어 벨트의 두께를 관통하여 연장되어, 상기 컨베이어 벨트가 이송 방향으로 전진함에 따라 상기 베어링 면 상에서 회전하는 것을 특징으로 하는 컨베이어.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 외측 이송면은 상기 제 2 영역과 상기 컨베이어 벨트의 제 2 측단 사이의 제 3 영역을 포함하고,
    상기 제 3 영역 내의 롤러들은 이송되는 물품들을 상기 제 2 측단으로 이동 시키는 방향으로 자유회전하는 것을 특징으로 하는 컨베이어.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 3 영역 내의 롤러들은 이송 방향으로 정렬되는 축 상에서 자유 회전하는 것을 특징으로 하는 컨베이어.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방향은 이송 방향이고, 상기 제 2 방향은 상기 이송 방향에 대하여 경사지는 방향인 것을 특징으로 하는 컨베이어.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 롤러 제어 수단은 상기 운반로를 따르는 베어링 면을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 영역 내의 롤러들은 상기 벨트의 두께를 관통하여 연장되어, 상기 벨트가 이송 방향으로 전진함에 따라 상기 베어링 면 상에서 회전하는 것을 특징으로 하는 컨베이어.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 베어링 면들은 상기 운반로를 따라 상기 컨베이어 벨트의 하측에 놓이고, 상기 제 1 영역 내의 롤러들과 접촉하며, 이송 방향으로 전진하는 벨트의 외측면으로써 구성되는 것을 특징으로 하는 컨베이어.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 컨베이어 벨트 하측에 놓이는 상기 벨트는 상기 컨베이어 벨트의 속도보다 빠른 속도로 전진하는 것을 특징으로 하는 컨베이어.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 롤러 제어 수단은, 상기 제 1 영역 내의 롤러 외주에 형성되며 고마찰 소재(high-friction material)로 이루어져서, 상기 제 1 영역 내의 롤러들과 상기 베어링 면 사이의 미끄러짐 정도가 상기 제 2 영역 내의 롤러들과 베어링 면 사이의 미끄러짐보다 작아지게 감소시키는 나사산(thread)을 더 포함하는 컨베이어.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 롤러 제어 수단은 상기 제 1 영역 내의 롤러들이 이송 방향에 반대되는 방향의 제 2 속도 성분으로 회전하도록 하는 것을 특징으로 하는 컨베이어.
  13. 이송 방향으로 상류단에서 하류단으로 길이 방향으로 연장되며, 제 1 측단에서 제 2 측단에 이르는 가로 방향 폭을 가지는 운반로(carryway);
    이송 방향으로 상기 운반로를 따라 전진하며, 제 1 영역 및 가로 방향으로 옵셋되는 제 2 영역으로 분할되는 외측 이송면을 형성하는 적어도 하나의 컨베이어 벨트;
    상기 제 1 영역 내에서 상기 컨베이어 벨트의 두께를 관통하여 연장되고 상기 이송 방향에 수직한 제 1 축들에 평행하게 회전 가능한 제 1 롤러들;
    상기 제 2 영역 내에서 상기 컨베이어 벨트의 두께를 관통하여 연장되고 상기 제 1 축들에 경사지는 제 2 축들에 평행하게 회전 가능한 제 2 롤러들;
    상기 제 1 및 제 2 롤러들과 접촉하는 상기 운반로를 따라 상기 컨베이어 벨트 하측에 놓여서, 상기 컨베이어 벨트가 이송 방향으로 전진함에 따라 상기 제 1 및 제 2 롤러들이 회전하도록 하는 롤러 연결면들(roller-engagement surfaces)을 포함하고,
    상기 롤러 연결면들의 상기 제 1 및 제 2 롤러들과의 연결은, 적어도 하나의 컨베이어 벨트가 상기 운반로를 따라 전진함에 따라, 상기 제 1 롤러들이 상기 제 2 롤러들의 이송 방향 속도 성분과 다른 이송 방향 속도 성분으로 회전하도록 야기하는 것을 특징으로 하는 컨베이어.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 롤러들의 하측에서 접촉하는 상기 롤러 연결면들은 이송 방향으로 전진하는 것을 특징으로 하는 컨베이어.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 롤러들의 하측에서 접촉하는 상기 롤러 연결면들은, 상기 적어도 하나의 컨베이어 벨트 속도보다 높은 속도로 이송 방향으로 전진하여, 상기 제 1 롤러들의 상단으로 이송되는 물품들을 이송 방향과 반대 방향으로 밀도록 상기 제 1 롤러들을 회전시키는 것을 특징으로 하는 컨베이어.
  16. 제 14 항에 있어서,
    이송 방향으로 전진하는 상기 롤러 연결 면들은 하나 또는 그 이상의 무한 벨트 루프(endless belt loops)의 외주면에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 컨베이어.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 외측 이송면은, 상기 제 2 영역과 상기 벨트의 제 2 측단 사이의 제 3 역을 포함하고,
    상기 제 3 영역 내의 롤러들은 상기 베어링면에 비접촉되고, 이송되는 물품들을 상기 제 2 측단쪽으로 향하게 하는 방향으로 자유 회전하는 것을 특징으로 하는 컨베이어.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 영역은, 제 1 속도로 상기 운반로를 따라 이송 이송방향으로 전진하는 인라인 롤러 벨트에 의하여 정의되고,
    상기 제 2 영역은, 상기 제 1 속도보다 느린 제 2 속도로 이송 방향으로 전진하는 경사 롤러 벨트에 의하여 정의되며,
    상기 경사 롤러 벨트는 이송되는 물품들을 상기 인라인 롤러 벨트 쪽으로 미는 것을 특징으로 하는 컨베이어.
  19. 적어도 하나의 컨베이어 벨트를 이송 방향으로 전진시키는 단계, 상기 컨베이어 벨트는 가로 방향으로 옵셋되는 제 1 및 제 2 영역으로 분할되는 상부 이송면을 가지며, 상기 제 1 영역 내의 제 1 롤러들은 상기 컨베이어 벨트의 두께를 관통하게 연장되고 제 1 방향으로 회전하도록 정렬되고, 제 2 영역 내의 제 2 롤러들은 상기 컨베이어 벨트의 두께를 관통하게 연장되고 제 2 방향으로 회전하도록 정렬됨;
    제 1 및 제 2 롤러들의 상단에 형성되는 제 1 및 제 2 영역 내에 동시에 걸쳐 있는 물품들이 상기 상부 이송면 상에서 회전하도록 하기 위하여, 이송 방향 내에서 제 1 속도 성분을 가지고 제 1 방향으로 회전하는 제 1 롤러들과, 이송 방향 내에서 다른 제 2 속도 성분을 가지고 제 2 방향으로 회전하는 제 2 회전 롤러들을 회전시키는 단계를 포함하는, 벨트 컨베이어 상단에서 이송되는 물품을 회전시키는 방법.
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