컨베이어 벨트

고무 컨베이어 벨트의 구조도

컨베이어 벨트(conveyor belt)는 산업용 벨트의 일종으로 물체를 운반할 수 있는 이동식 벨트이다. 컨베이어 벨트는 전자부품 제조사, 제철회사, 화력발전소, 시멘트회사, 물류센터, 광산 등 대부분 산업현장에서 사용된다. 공항 수하물 찾는 곳에서 볼 수 있는 이동식 장치 역시 컨베이어 벨트의 일종이다.

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개요

기원전 250년 이래 다양한 종류의 컨베이어가 사용되어 왔다. 아르키메데스의 스크루 펌프는 물을 퍼 올리기 위해 사용했던 가장 초기의 컨베이어이다. 체인 버킷을 사용하여 부피가 큰 물체를 운반한 버킷 컨베이어는 15세기 광산업이 태동하던 시기에 이루어진 중요한 기술 혁신이었다.

컨베이어 벨트는 이러한 단순한 기계들을 발전시킨 것이다. 1,700년대 초기 버전은 평평한 나무 침대 위에 놓인 가죽이나 무명 벨트 곡물 자루를 운반하거나 광산업에서 광물을 나르기 위해 사용되었다. 이후 벨트의 성분은 가죽이나 무명에서 고무로 교체되었으며 기계적인 요소들이 도입되었다.

1913년 헨리 포드는 미시간주에 있는 본인 공장에 컨베이어 벨트로 생산 라인을 구축하였다. 포드의 공장은 다른 공장의 제조 기법에 부품의 상호교환성을 결합하여 자동차 산업에 혁명을 불러일으켰으며 대량 생산을 위한 효율적인 표준을 만들었다. 하나 혹은 여러 개의 컨베이어를 각각의 근로자 앞에 배치해 최종 제품에 들어가는 부품들을 조립하게 한 포드의 아이디어는 많은 공장에서 채택되었다. 컨베이어 벨트는 생산의 다양한 단계에서 무거운 물체 및 가벼운 물체를 운반할 목적으로 공장에서 사용되었다.

컨베이어 벨트는 오늘날에도 공장과 광산업에서 사용되고 있다. 세계에서 가장 긴 컨베이어 벨트는 서사하라의 인산 광산에서 사용하고 있는 60마일(약 97km) 이상 길이의 벨트이다.

종류

컨베이어 벨트는 재질에 따라 고무 컨베이어 벨트, 수지 컨베이어 벨트, 특수벨트 등으로 구분되며, 원단 및 접착방법에 따라 각각 다른 특성들이 있기에 사용 목적과 용처에 합당한 선택이 필요하다.

고무 컨베이어 벨트

고무 컨베이어 벨트는 가장 광범위하게 사용되고 있는 재질의 벨트이다. 일반적으로 항장체, 커버고무 및 접착고무층으로 구성된다.

포층(항장체, Carcass)

포층은 운반물에서 발생하는 충격 흡수 및 항장력 유지 등의 목적을 가지며 접착고무가 피복된 면, 나일론, 폴리에스터 등이 사용된다.

커버고무(Cover Rubber)

천연고무, 합성고무 및 기타 특수요구 사양에 따른 배합고무를 주원료로 포층(항장체)을 보호하는 목적을 가지며 사용조건에 따라 내열성, 내마모성, 내유성, 내약품성, 난연성, 대전방지용 등으로 구분된다.

접착고무층

커버고무층과 포층간의 강한 접착력을 유지함과 동시에 응력과 굴곡성에 대한 피로저항이 큰 특수 배합고무를 사용한다.

항장체(포층)의 종류별 특성

나이론 컨베이어 벨트(Nalon Fabric Conveyor belt, NN)

항장체의 경사와 위사를 나일론 범포로 사용하며 현재 컨베이어의 벨트 주류를 이루고 있다.

EP 컨베이어 벨트(Polyester/Nylon Conveyor belt)

항장체의 경사와 위사를 각각 폴리에스터와 나일론을 사용하며 나일론 컨베이어 벨트의 단점을 높은 신율을 보완하여 개선한 벨트이다.

커버고무의 주요특성

일반/내마모 컨베이어 벨트

롤러에 고착물이 심하게 형성되거나 운반물의 특성상 내마모성을 요구하는 라인에는 일반적인 커버고무 수준의 벨트로는 충분한 수명을 기대하기가 어렵다. 따라서 적절한 수준의 내마모성 벨트를 선택함으로써 유지, 보수 측면 및 경제적인 이점 등을 얻을 수 있다.

내열 컨베이어 벨트

운반물 온도가 60도 이상인 경우는 내열성 컨베이어 벨트를 사용하는 것이 경제적이다. 커버고무의 손상은 운반물의 온도, 형상에 따라 다르므로 적합한 재질의 선택이 중요하다. 특히 유의할 점은 적재물 온도와 벨트 온도의 관계이다. 이것은 적재물의 형상, 벨트의 길이, 벨트의 속도, 가동장소의 환경 및 가동시간 등에 의해서도 차이가 있지만 주로 적재물로부터 벨트 표면의 열전도 정도가 다르기 때문이고 Return측에서 냉각이 이루어지기 때문이다.

시멘트, 클링커, 코크스, 소결광, 소다, 석회석, 화학비료 등의 운반에 사용된다.

내유 및 내열내유 컨베이어 벨트

일반 컨베이어 벨트는 오일을 함유하는 물질을 운반하면 오일이 커버고무에 침투되어 팽윤현상 및 커버고무 박리현상, 벨트의 역트러프현상 등으로 벨트의 조기 손상을 가져온다. 따라서 내유 컨베이어 벨트는 내유성이 우수한 합성고무를 사용하여 기름을 함유한 물체, 기름에 처리된 물체의 운반을 가능하게 한다.

특수 컨베이어 벨트

• 대전방지 컨베이어 벨트: 정전기의 대전방지를 목적으로 해서 특별히 배합된 합성 커버고무를 사용한 벨트이다. 정전기 발생 때문에 수송섬유가 벨트의 표면에 흡착해서 곤란한 경우나 전자제품의 취급현장에서는 필수적으로 사용된다. 정전기 방전(Spark)에 의한 폭발이나 발화의 위험이 있는 경우에도 유효하다.

• 난연성 컨베이어 벨트: 탄광의 갱내 GAS 폭발사고로 인한 벨트의 인화방지, 제철소의 고온로 등에 사용하는 벨트로 화염에 의한 벨트 Line의 손실을 줄이기 위하여 난연성 벨트의 사용이 필요하다.

수지 컨베이어 벨트

주로 PVC 벨트, 폴리우레탄 벨트가 사용되며, 그 외에도 사용되는 수지 종류에 따라 SILICONE 벨트, PE 벨트, 면 벨트 등으로 구분된다.

벨트의 접착방법

• SINGLE FINGER JOINT : 1 Ply 벨트에 주로 사용하며 연결부위의 유연성과 두께의 변화가 없기 때문에 나이프 엣지나 풀리경이 작은 경우에 적합한 접착법.
• DUOBLE FINGER JOINT : 2 Ply 이상의 벨트에 주로 적용하며 접착 강도가 높고, 연결부위의 유연성과 두께의 변화가 적어 작은 풀리에도 적합한 접착법.
• STEP JOINT : 넓은 폭의 벨트를 접착할 때 주로 사용하며, 접착 강도가 높은 접착법.
• LACING JOINT : 모든 두께의 벨트 접착에 사용 가능하며 연결 작업시간이 빠르고, 벨트 교체가 용이한 접착법.

벨트 악세사리의 종류

• Guide 부착 : 벨트의 이탈을 방지하며 가이드의 크기에 따라 M, A, B, C, D형 등의 가이드가 있음.
• Carrier 부착 : 물건의 이송을 용이하게 하며 PVC 케리어와 직물강화형 케리어가 있음.
• Sidewall 부착 : 벨트 측면으로 이송물의 이탈을 방지하기 위하여 사용.

특수 컨베이어 벨트

테프론벨트

테프론벨트는 유리섬유(Glass Fiber)에 테프론(Teflon)을 코팅한 원단을 사용하여 -150℃∼260℃까지 사용이 가능하며, 위생 처리가 되어 있어 세균번식을 억제하고 마찰계수가 낮기 때문에 식품산업용, 극단적인 환경에서 사용하기 적합한 벨트이다.

매시벨트

매시벨트는 망사형 벨트로 열풍 텐타기 건조용 벨트 등에 사용되는 벨트이다.

참고자료

• 〈BELTS 벨트〉, 《주식회사 벨츠》
• 〈컨베이어 벨트〉, 《네이버지식백과》

같이 보기

• 컨베이어
• 컨베이어 시스템

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