1장: 벨트 컨베이어 및 그 구성 요소

이 장에서는 벨트 컨베이어가 무엇이고 구성 요소가 무엇인지 살펴보겠습니다.

 

벨트 컨베이어란?

벨트 컨베이어는 자재, 상품, 심지어 사람까지 한 지점에서 다른 지점으로 물리적인 물품을 운반하거나 이동시키도록 설계된 시스템입니다. 체인, 나선형, 유압 장치 등을 사용하는 다른 운반 수단과 달리, 벨트 컨베이어는 벨트를 사용하여 물품을 이동합니다. 벨트 컨베이어는 전기 모터로 구동되는 롤러 사이에 팽팽하게 늘어진 유연한 소재의 루프를 사용합니다.

운반하는 품목의 특성이 다양하므로 벨트 소재도 사용하는 시스템에 따라 다릅니다. 일반적으로 폴리머 벨트나 고무 벨트로 만들어집니다.

벨트 컨베이어의 구성 요소

표준 벨트 컨베이어 시스템은 헤드 풀리, 테일 풀리, 아이들러 롤러, 벨트, 프레임으로 구성됩니다.

 

헤드 풀리

헤드 풀리는 액추에이터와 전기 모터와 결합된 풀리입니다. 헤드 풀리는 컨베이어를 구동하며, 일반적으로 미는 힘보다는 당기는 힘으로 작용합니다. 헤드 풀리는 주로 컨베이어가 하중을 분산하는 지점, 즉 벨트 컨베이어의 배출 지점에 위치합니다. 헤드 풀리는 전체 시스템을 구동하기 때문에 벨트와의 마찰력을 높여야 하는 경우가 많으며, 따라서 풀리의 외부 표면을 거친 재킷으로 덮습니다. 이 재킷을 레깅(legging)이라고 합니다. 아래는 재킷이 있는 풀리의 모습입니다.

헤드 풀리는 일반적으로 모든 풀리 중 가장 큰 직경을 갖습니다. 경우에 따라 시스템에는 구동 풀리 역할을 하는 여러 개의 풀리가 있을 수 있습니다. 배출구 쪽 풀리는 구동 풀리입니다.컨베이어 아이들러일반적으로 가장 큰 직경을 가지고 있으며 헤드 풀리로 식별됩니다.

 

리턴 또는 테일 풀리

이 장치는 벨트 컨베이어의 적재 끝에 위치합니다. 때로는 날개 모양이 있어 재료를 지지대 쪽으로 떨어뜨려 벨트를 청소하는 역할도 합니다.

간단한 벨트 컨베이어 시스템에서는 테일 풀리가 벨트의 장력을 조절할 수 있도록 슬롯이 있는 가이드에 장착됩니다. 앞으로 살펴보겠지만, 다른 벨트 컨베이어 시스템에서는 벨트의 장력을 테이크업 롤러라고 하는 다른 롤러가 담당합니다.

 

아이들러 롤러

아이들러 롤러는 벨트와 하중을 지지하고, 처짐을 방지하고, 벨트를 정렬하고, 캐리백(벨트에 남은 재료)을 정리하기 위해 벨트 길이를 따라 사용되는 롤러입니다. 아이들러 롤러는 위의 모든 기능을 수행하거나 그중 하나만 수행할 수 있지만, 어떤 공간에서든 벨트를 지지하는 역할을 합니다.

아래에 나열된 것처럼 다양한 기능에 따라 다양한 아이들러 롤러가 있습니다.

 

트로으악 아이들러들

트로핑 아이들러는 벨트의 "트로프"를 형성하는 형태로 세 개의 아이들러 롤러를 설치합니다. 이 롤러들은 벨트 컨베이어의 하중을 지지하는 측면에 위치합니다. 중앙의 아이들러는 고정되어 있고, 양 끝의 아이들러 두 개는 조절 가능합니다. 이를 통해 트로프의 각도와 깊이를 조절할 수 있습니다.

이러한 아이들러를 사용하면 유출을 줄이고 벨트 컨베이어 전체에 걸쳐 일정한 단면적을 유지할 수 있습니다. 안정성을 위해서는 일정한 단면적을 유지하는 것이 중요합니다.

 

 

고무 디스크 아이들러

이 아이들러에는 롤러 축을 따라 일정 간격으로 고무 디스크가 배치되어 있습니다. 양 끝단의 롤러는 찢어지기 쉬운 벨트 가장자리를 지지할 수 있도록 훨씬 더 가까이 배치되어 있습니다. 간격을 두고 배치된 디스크는 연결된 캐리백/잔여물을 분리하여 벨트 바닥에 쌓이는 것을 줄여줍니다. 이는 미스트래킹(벨트가 시스템 한쪽으로 이동하여 정렬 불량을 유발하는 현상)의 일반적인 원인입니다.

디스크가 나사처럼 나선형으로 되어 있는 경우도 있고, 아이들러는 고무 나사 아이들러 롤러라고 불립니다. 기능은 동일합니다. 아래에 나사 아이들러 롤러의 예가 나와 있습니다.

스크류 아이들러는 고무 나선으로도 제작될 수 있습니다. 스크류 아이들러는 특히 이동식 벨트 컨베이어에서 캐리백을 분리하는 스크래퍼가 적합하지 않은 곳에서 가장 흔히 사용됩니다.

 

트레이너 아이들러

트레이너 아이들러는 벨트가 똑바로 움직이도록 합니다. 이는 궤적 오류를 방지하는 역할을 합니다. 벨트가 한쪽으로 쏠리면 중앙 피벗이 롤러를 다시 중앙으로 돌려놓아 이를 가능하게 합니다. 또한 벨트 가이드 역할을 하는 두 개의 가이드 롤러가 포함되어 있습니다.

 

 

컨베이어 벨트

벨트 컨베이어를 설치할 때 가장 복잡한 부분은 아마도 벨트일 것입니다. 벨트는 재료를 적재하고 운반할 때 많은 충격을 받기 때문에 장력과 강도가 중요합니다.

더 긴 이송 길이에 대한 수요 증가는 신소재 연구를 촉진했지만, 여기에는 항상 비용이 따릅니다. 친환경 규정을 엄격히 준수하는 더 튼튼한 벨트는 높은 설치 비용이 발생하며, 때로는 그 비용을 정당화하기조차 어렵습니다. 반면, 경제적인 방법을 택하면 벨트가 고장 나는 경우가 많아 높은 운영 비용이 발생합니다. 벨트 비용은 일반적으로 벨트 컨베이어 총비용의 50% 미만입니다.

벨트는 다음과 같은 구성 요소로 구성됩니다.

 

컨베이어 카커스

벨트의 골격이므로 벨트를 움직이는 데 필요한 인장 강도와 하중을 지지하는 측면 강성을 제공해야 합니다. 또한 하중 충격을 흡수할 수 있어야 합니다. 벨트는 루프 형태이므로 접합해야 하는데, 이를 스플라이싱(splicing)이라고 합니다. 일부 접합 방식에는 볼트와 패스너를 사용해야 하므로, 카커스는 이러한 패스너를 위한 적절하고 견고한 베이스를 제공할 수 있어야 합니다.

 

카커스는 일반적으로 강철 코드나 섬유 합판으로 만들어집니다. 섬유 합판은 아라미드, 폴리아미드, 폴리에스터와 같은 섬유로 만들어집니다. 한 겹만 사용하는 경우 PVC 코팅 섬유 카커스도 일반적입니다. 카커스는 여섯 겹으로 겹쳐질 수도 있습니다. 또한, 벌크 컨베이어 벨트에 매우 필요한 모서리 보호 기능을 포함할 수 있습니다.

 

컨베이어 커버(상단 및 하단, 측면)

고무 또는 PVC로 제작된 유연한 소재입니다. 덮개는 기상 조건과 작업 환경에 직접 노출됩니다. 따라서 용도에 따라 덮개를 신중하게 선택해야 합니다. 일반적으로 다음 사항에 유의해야 합니다. 난연성, 저온 저항성, 그리스 및 오일 저항성, 정전기 방지, 식품 등급.

컨베이어의 운반면은 하중, 컨베이어의 경사각, 그리고 벨트의 일반적인 용도에 따라 고유한 특성을 지닙니다. 주름, 매끈함, 또는 클리트(cleated)가 있을 수 있습니다.

CNC 기계의 스크랩 컨베이어와 같은 다른 응용 분야에서는 기존의 다른 소재에 비해 마모가 적기 때문에 강철 벨트 컨베이어를 사용합니다.

식품 가공 산업에서는 PVC, PU, ​​PE 벨트가 식품 보존 및 오염 최소화에 사용됩니다.

플라스틱 벨트는 비교적 새로운 소재이지만, 뛰어난 장점 덕분에 점차 인기를 얻고 있습니다. 세척이 쉽고, 온도 범위가 넓으며, 점성 저항성이 우수합니다. 또한 산, 알칼리, 염수에 대한 내성이 뛰어납니다.

 

컨베이어 프레임

프레임은 하중, 작업 높이, 그리고 작업 거리에 따라 달라집니다. 캔틸레버와 같은 간단한 구조로 제작될 수 있으며, 더 큰 하중의 경우 트러스 구조로 제작될 수도 있습니다. 간단하고 가벼운 작업을 위해서는 알루미늄 압출재도 사용됩니다.

프레임 설계는 컨베이어 설계의 중요한 측면입니다. 프레임 설계가 잘못되면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

• 벨트가 트랙 밖으로 나갑니다
• 구조적 실패로 인해 다음과 같은 결과가 발생합니다.

• 긴 가동 중지 시간은 생산 지연으로 이어집니다.
• 부상 및 사상자
• 값비싼 유출

• 제작 방법과 설치 비용이 많이 듭니다.

프레임에는 위에 표시된 것처럼 통로나 조명과 같은 다른 부속품도 장착할 수 있습니다. 조명이 필요한 경우, 자재를 보호하기 위해 창고와 보호대가 필요합니다.

적재 및 하역 슈트도 장착할 수 있습니다. 예상치 못한 과적을 방지하기 위해 이러한 모든 추가 장착 옵션을 숙지하는 것이 중요합니다.

 

 

2장: 유형벨트 컨베이어

이 장에서는 벨트 컨베이어의 종류에 대해 설명합니다. 다음과 같은 종류가 있습니다.

 

 

롤러 베드 벨트 컨베이어

이 컨베이어 벨트의 벨트 바로 아래 표면은 일련의 롤러로 이루어져 있습니다. 롤러들은 서로 촘촘하게 쌓여 있어 벨트가 처지는 현상이 거의 없습니다.

장거리 및 단거리 이송 모두에 적합합니다. 경우에 따라 전체 시스템에 두 개의 롤러만 사용할 정도로 길이가 짧을 수도 있습니다.

중력을 이용하여 적재할 때 롤러 벨트 컨베이어는 가장 좋은 선택 중 하나입니다. 수동 적재 방식을 사용할 경우, 롤러에는 일반적으로 내부 베어링이 있기 때문에 충격으로 인해 롤러가 쉽게 손상될 수 있습니다. 이러한 베어링과 롤러의 매끄러운 표면은 마찰을 크게 줄여 운반을 용이하게 합니다.

롤러 베드 벨트 컨베이어는 주로 수동 분류, 조립, 운반 및 검사가 이루어지는 곳에 사용됩니다. 다음과 같은 예가 있습니다.

• 공항 수하물 처리
• 우체국을 포함한 택배물품 분류

 

플랫 벨트 컨베이어

플랫 벨트 컨베이어는 가장 일반적인 컨베이어 유형 중 하나입니다. 일반적으로 시설 내에서 물품을 운반하는 데 사용됩니다. 내부 운반에는 벨트를 당기는 일련의 전동 롤러/풀리가 필요합니다.

플랫 벨트 컨베이어에 사용되는 벨트는 직물, 폴리머, 천연 고무 등 다양합니다. 따라서 운반할 재료에 따라 다재다능하게 사용할 수 있습니다. 또한, 일반적으로 장착된 테일 풀리와 정렬이 매우 용이하여 벨트 정렬을 조정할 수 있습니다. 일반적으로 저속 컨베이어 벨트입니다.

플랫 벨트 컨베이어의 적용 분야는 다음과 같습니다.

• 느린 조립 라인
• 세척 응용 프로그램
• 가볍고 먼지가 많은 산업 조립

 

모듈식 벨트 컨베이어

유연한 벨트의 "이음매 없는" 루프를 사용하는 플랫 벨트 컨베이어와 달리, 모듈러 벨트 컨베이어는 일반적으로 플라스틱이나 금속으로 제작된 일련의 단단한 부품들이 서로 맞물려 작동합니다. 자전거의 체인과 같은 역할을 합니다.

이러한 특성은 유연한 벨트형 제품에 비해 큰 이점을 제공합니다. 넓은 온도 범위와 pH 수준에서 작동할 수 있어 견고성이 뛰어납니다.

벨트의 한 부분이 손상되면, 플렉시블 벨트를 사용하는 경우 벨트 전체를 교체해야 하는 것과 달리, 해당 부분만 쉽게 교체할 수 있습니다. 모듈러 벨트는 모터 하나만 사용하여 모서리, 직선, 경사, 하강 등 다양한 경로를 이동할 수 있습니다. 다른 컨베이어들도 동일한 기능을 제공하지만, 복잡성과 비용 부담이 따릅니다. 길이나 컨베이어 유형보다 더 넓은 "비정통적인" 폭이 필요한 경우, 모듈러 벨트 컨베이어가 훨씬 더 쉽게 이러한 기능을 수행할 수 있습니다.

비금속성이고 세척이 쉬우며 가스와 액체에 대한 투과성이 높기 때문에 모듈식 벨트 컨베이어는 다음과 같은 곳에 적용할 수 있습니다.

• 식품 취급
• 유체 취급
• 금속 탐지

 

클리티드 벨트 컨베이어

클리트 벨트 컨베이어는 항상 설계 시 배리어 또는 클리트를 사용합니다. 클리트는 벨트의 각 부분을 균일하게 분리하는 역할을 합니다. 이 부분은 경사면이나 하강 시 컨베이어에서 굴러 떨어지거나 떨어질 수 있는 입자와 물질을 막아줍니다.

클리트는 다음과 같이 다양한 모양과 크기로 제공됩니다.

 

역대문자 T

이 클리트는 벨트와 90도로 각도를 이루어 섬세한 물품을 지지하고 유연하게 잡아줍니다. 가벼운 작업이나 작은 부품, 포장재, 식품 등을 다루는 데 가장 적합합니다.

 

포워드-리닝 캐피탈 L

방향성 덕분에 지렛대 힘에 쉽게 저항할 수 있습니다. 과립을 떠서 중력에 맞서 고정하는 데 사용할 수 있습니다. 가볍거나 중간 무게의 과립을 고정하는 데 사용할 수 있습니다.

역V 클리트

이 클리트는 높이가 5cm 미만으로, 트로프와 동일한 효과를 제공합니다. 비교적 짧은 클리트로 인해 강한 충격을 견딜 수 있어 무겁거나 부피가 큰 자재를 운반하는 데 적합합니다.

러그와 페그

이 클리트는 채소나 과일 등을 씻은 후 액체가 흘러내리는 것을 방지하는 데 사용됩니다. 러그와 페그는 큰 상자나 막대처럼 벨트 전체에 걸쳐 지지할 필요가 없는 물질이나 물품을 운반하는 데 비용 효율적인 방법입니다. 또한, 원하는 크기를 초과하는 제품을 선택적으로 옮기거나 개별 제품을 고정하는 데에도 사용할 수 있습니다.

클리트 벨트 컨베이어의 다른 용도는 다음과 같습니다.

• 에스컬레이터는 가파른 경사로를 따라 느슨한 물질을 운반한다는 점에서 클리트 벨트 컨베이어의 변형입니다.

 

곡선 벨트 컨베이어

이 컨베이어는 좁은 모서리에서도 물품을 운반할 수 있도록 제작되고 이미 곡선으로 제작된 프레임을 사용합니다. 공간이 제한적인 곳에서 사용되며, 와인딩 컨베이어를 사용하면 공간을 절약할 수 있습니다. 곡선은 최대 180도까지 가파를 수 있습니다.

맞물리는 세그먼트가 있는 모듈형 플라스틱은 컨베이어가 곡선을 이루기 전에 직선으로 움직이는 경우에만 사용됩니다. 벨트가 주로 곡선으로만 움직이는 경우에는 평탄한 유연 벨트가 사용됩니다.

 

경사/하강 벨트 컨베이어

경사 컨베이어는 벨트 컨베이어에서 물품이 떨어지는 것을 방지하기 위해 더 강한 장력, 더 높은 토크, 그리고 벨트 표면의 마찰력이 필요합니다. 따라서 기어 모터, 중앙 구동 장치, 그리고 테이크업 장치가 통합됩니다. 또한 벨트는 더 큰 마찰력을 위해 거친 표면을 가져야 합니다.

클리트 컨베이어처럼, 이 컨베이어 역시 경사면을 따라 물건을 운반하여 떨어지지 않도록 합니다. 또한, 유체의 중력 흐름을 증가시키는 데에도 사용할 수 있습니다.

 

위생 세척 컨베이어

제약 및 식품 산업에서는 일반적으로 보건 안전 지침에 따라 살균 및 가혹 세척이 필요합니다. 세척 및 위생 컨베이어는 이러한 위생 절차를 처리하도록 설계되었습니다. 여기에 사용되는 벨트는 일반적으로 비교적 얇은 평벨트입니다.

위생 세척 벨트 컨베이어는 냉동고나 용광로처럼 극한의 온도에서 운반되는 제품에 사용됩니다. 때로는 뜨거운 기름이나 유약 속에서 작업해야 합니다. 기름진 환경에도 잘 견디기 때문에 선박에서 기름통이나 상자를 하역하는 데 사용되기도 합니다.

 

트로프 컨베이어

트로핑 벨트 컨베이어는 트로핑이 모든 유형의 컨베이어에 통합될 수 있기 때문에 별도의 벨트 유형이 아닙니다.

그 아래에 홈통 모양의 아이들러 롤러가 있어서 홈통 모양을 형성하는 벨트를 활용합니다.

트로핑 아이들러 롤러는 수평 회전축을 가진 중앙 롤러를 가지고 있으며, 바깥쪽 두 롤러(윙 롤러)는 수평에 대해 비스듬히 들어 올려진 축을 가지고 있습니다. 각도는 보통 약 25도입니다. 트로핑은 위쪽 아이들러 롤러에서만 발생하며, 아래쪽에서는 거의 발생하지 않습니다.

벨트의 홈통 각도가 커지면 벨트가 영구적으로 손상됩니다. 벨트가 가파른 각도로 홈통을 치면 컵 모양이 유지되어 세척 및 추적이 어려워지고 벨트 본체가 파손될 수 있습니다. 또한 아이들러 롤러와의 접촉면이 줄어들어 벨트 컨베이어 시스템의 효율이 저하될 수 있습니다.

트로프 벨트는 일반적으로 수평 또는 경사면(최대 25도까지만 경사)의 단일 평면에서 작동합니다. 벨트는 트로프 아이들러의 모든 롤러에 닿을 수 있을 만큼 충분히 큰 반경을 가져야 합니다. 트로프 각도가 더 급하면 벨트가 중앙 아이들러 롤러에 닿지 않아 벨트의 구조적 안정성과 컨베이어 시스템의 전반적인 효율성이 저하됩니다.