CN102548875A - 具有模块化中间驱动带的带式输送机 - Google Patents

Abstract

一种中间驱动***，其用于通过一个或多个中间驱动带(60)来驱动输送带(66)。中间驱动带(60)包括沿着中间驱动带(60)的长度间隔开的横向成排的可枢转齿(44)。齿(44)沿着运载道的一部分延伸到输送带(66)中，以沿着输送方向驱动输送带(66)。在齿(44)接触的中间驱动带(60)之外的唯一部件是中间驱动带(60)。齿(44)与输送带(66)的接合和脱离接合在不需要抵着齿来使用凸轮的情况下发生。

Description

具有模块化中间驱动带的带式输送机

背景

本发明大体上涉及动力驱动输送机，并且更具体地涉及由一个或多个中间驱动带驱动的输送带。

中间驱动带通常用来在长或弯曲的输送路径上驱动输送带。这些中间驱动带是具有驱动齿的短带，驱动齿沿着输送路径在战略位置处接合输送带。以这种方式，部分负载从通常位于输送运载道(carryway)的端部处或在回路中的主要驱动链轮转移到中间驱动带。因为在具有中间驱动器的输送带中的最大张力比没有中间驱动器的输送带中的最大张力低，因此具有较低带-拉力等级的比较便宜的输送带可以被使用或者输送带可以被用于较长时间运转。

与常规的中间驱动带相关联的一些问题包括：由中间-驱动器齿和齿作用在其上的凸轮表面之间的摩擦所引起的过度磨损；中间驱动带在其接合输送带处的遮盖；以及对用来抵消中间驱动器向上推输送带的趋势的压紧件(hold down)的需求。并且许多中间驱动带和链条具有可枢转齿，可枢转齿具有当齿驱动输送带时在凸轮表面上滑动或滚动的凸轮从动件。滑动的凸轮从动件尤其易受磨损，并且滚动的凸轮从动件需要更复杂的辊子组件。

概述

这些缺点由体现本发明的特征的输送机来克服，该输送机包括由中间驱动带沿着运载道驱动的输送带。输送带具有顶部输送侧和相对的底部侧以及从底部侧易接近的静态驱动-接纳表面。中间驱动带沿着运载道在输送方向前进，并包括沿着运载道的一部分在输送带的底部侧下面的底部表面和相对的顶部表面。齿安装在横穿中间驱动带的宽度的横向间隔开的位置处，并围绕横向枢轴线旋转穿过旋转范围。齿中的每一个包括驱动面和臂，驱动面在中间驱动带的顶部表面的上方，臂具有在枢轴线的与驱动面相对的侧上的反作用表面。在齿的整个旋转范围，臂完全驻留在中间驱动带的顶部表面和底部表面之间。以这种方式，臂没有抵着中间驱动带外部的任何输送部件来摩擦。

在本发明的另一个方面中，中间驱动带包括界定其厚度的顶部表面以及平行的底部表面。齿安装在横穿中间驱动带的宽度的横向间隔开的位置处，以围绕横向枢轴线旋转穿过旋转范围，横向枢轴线设置在带的顶部表面和底部表面之间。齿中的每一个具有驱动面和臂，驱动面在中间驱动带的顶部表面的上方，臂具有在枢轴线的与驱动面相对的侧上的反作用表面。设置在顶部表面和底部表面之间的停止件在齿的旋转范围的极限位置处接合相应的反作用表面。

本发明的另一个方面提供了一种带模块，该带模块具有界定模块厚度的顶部表面和相对的底部表面。齿安装在横穿带模块的宽度的横向间隔开的位置处，以围绕横向枢轴线旋转穿过旋转范围。齿中的每一个包括驱动面和臂，驱动面在带模块的顶部表面的上方，臂具有在枢轴线的与驱动面相对的侧上的反作用表面。在齿的整个旋转范围内，臂完全驻留在带模块的厚度内。

在本发明的又一个方面中，带模块包括顶部表面和相对的底部表面。齿安装在横穿带模块的宽度的横向间隔开的位置处，以围绕横向枢轴线旋转。齿中的每一个包括驱动臂和反作用臂，驱动臂具有在带模块的顶部表面的上方的驱动面，反作用臂具有在枢轴线的与驱动臂相对的侧上的反作用表面。驱动面和反作用表面界定小于180°的角。

附图简述

本发明的这些方面、特征和优势在下面的描述、所附权利要求以及附图中更详细地描述，在附图中：

图1A-1E是体现本发明的特征并用于构造中间驱动带的基础模块的俯视等距视图、仰视等距视图、俯视平面图、侧面正视图以及前面正视图；

图2是具有驱动齿的图1的基础模块的分解图；

图3是体现本发明的特征并包括如图2中的模块的模块化中间驱动带的一部分的等距视图；

图4是体现本发明的特征的输送***的运载道的部分的等距视图，其在如图3中的中间驱动带的附近；

图5是图4的输送***的部分的侧面正视图；

图6是图5的一部分的放大侧视图，示出了最初接合输送带时的中间驱动带；以及

图7是图5的输送***的一部分的部分成幻影的放大侧视图，示出了中间驱动带与输送带的脱离接合。

详细说明

在图1A-1E中示出了用于体现本发明特征的中间驱动带的基础模块。优选由热塑性聚合物例如聚乙烯、聚丙烯、乙缩醛以及合成聚合物注塑成的基础模块10具有穿过其厚度T的顶部表面12以及相对的底部表面13。横穿基础模块的宽度W而横向间隔开的长连接件(link)14从基础模块的中间部分16向前延伸。较短连接件15从中间部分向后延伸。较短连接件15从长连接件14横向地偏置。两套连接件14、15形成具有铰链结构18、19的铰链元件，铰链结构18、19包括横向孔20、21。

停止件22在突出部分(projection)24的远端处形成，突出部分24从模块的中间部分16延伸并形成模块的顶部表面12的一部分。每一个突出部分具有与穿过邻接较短连接件15的横向孔21的顶半部连续的半圆形凹槽26。在每一个突出部分24的侧部和下一个相继的较短连接件15之间的间隙28的尺寸被确定为接纳相邻互连的带模块10的长连接件14。相似地，在相继的长连接件14之间的较宽间隙29的尺寸被确定为接纳较短连接件15和突出部分24的结合对。突出部分终止于停止件22，停止件22在其远端处具有横向伸长的弯曲表面30。

悬伸凸缘(overhanging ledge)32从每一个长连接件14的远端向前延伸。底切平坦表面34形成每一个凸缘的底部。基座36在每一个长连接件14的近端上形成，每一个长连接件14的近端位于模块后端的内缩的模块中间部分16中。横向孔38在每一个长连接件14中形成于基座36和凸缘32之间。在长连接件14的近端处增强长连接件14侧部的凸起物(boss)40形成第二孔38的延续部分(continuation)。

如图2所示，齿44安装在长连接件14之间的间隙29的后部处。穿过齿44的钻孔46与长连接件中的第二孔38对齐，以形成横穿基础模块10的宽度的横向通道。枢轴杆48被接纳在通道中并使全部齿可枢转地固定到模块。枢轴杆的两端都具有将杆保持在合适位置的头部(head)50。但是也可以使用具有用于将杆固定的保持结构的无头杆。

相似的铰链杆52用来将相邻的带模块10在图3中示出的铰链接头54处互连在一起。沿着一个或多个带模块10的排56的向前端的长连接件14与在前排尾端上的较短连接件15以及所结合的突出部分24交错。交错的铰链结构18、19的横向孔20、21在前横向铰链轴线58和后横向铰链轴线59上对齐，并接纳铰链杆52，铰链杆52在铰链接头54处将模块连接在一起成为可以围绕铰链轴线关节式运动的中间驱动带60。在齿44的前侧上的驱动面62位于带的顶部表面12的上方。

图4-7中示出了中间驱动带60关于输送***的操作。输送***64包括显示为在输送方向68上沿着上运载道的一部分延展的输送带66。远程定位的驱动部件例如链轮或鼓状物(未示出)用作输送带的主要驱动器。中间驱动部件例如在图4中示出的中间驱动带60在沿着运载道的一个或多个位置处接合输送带66。中间驱动带66沿着输送方向68而支撑并行驶在中间驱动运载道或支撑平台70上，中间驱动运载道或支撑平台70通过穿过垂直梁73中所形成的孔71的螺栓而安装到输送机框架(为了清楚起见而未示出)。支撑平台70具有引向水平支撑表面74的倾斜坡道72。支撑平台的前端76是圆形的，以将中间驱动带60从下回路平滑地引导到坡道上。支撑平台70的后端78是凹形的，以给具有孔82的一个或多个驱动链轮80提供间隙，孔82用于接纳可旋转地支撑在输送机框架中并由马达(未示出)驱动的驱动轴(未示出)。在链轮80的周边上的链轮齿84接合在较短连接件15(图1B)的远端上所形成的圆形驱动面42，以沿着输送方向驱动中间驱动带60。中间-驱动带66、支撑平台70、链轮80、驱动轴以及其他关联的中间-驱动部件可以被包装成可以安装在现有输送***上的***式模块(drop-in module)。

如图4的以部分地切开的视图最佳示出的，中间驱动带的齿44向上延伸到输送带66中。齿上的驱动面62在外驱动-接纳表面86上推动，该外驱动-接纳表面86形成在输送带模块的每一排90的尾部连接端(trailinglink end)88上。在该示例中，中间驱动带60的节距即相继的铰链轴线之间的距离与可折叠输送带66在其完全拉紧的扩展状态下的节距大致相同，然而优选地使中间驱动带60的节距稍微大于可折叠输送带66在其完全拉紧的扩展状态下的节距。因为中间驱动带60的每一排具有一排齿44，所以齿距即沿着中间驱动带长度的齿的相继的排之间的距离与中间驱动带的节距相同，以提供沿着长度并横穿输送带的宽度来高密集度地接合齿。因为该高密集度的接合部位，所以在每一个接合部位处的压力以及因此的磨损被减小。这使得使用塑料的而不是金属的齿是可行的。当然，齿距可以通过下述方式来增加：使中间驱动带的节距大致为输送带的节距的整倍数；或者通过只在每第二个、第三个或者第四个中间驱动带排中安装齿。

在图6中最佳图示了中间驱动带60与输送带66的最初接合。当两个带都沿着输送方向68前进时，中间驱动带沿坡道72向上行驶。齿44进入到刚好在尾部连接端88的后部的输送带排之间的间隙92中。当中间驱动带沿坡道向上行驶时，齿越来越深地前进到间隙中，直到齿接触尾部连接端88上的静态驱动-接纳表面86。齿的驱动面62优选地定形为与驱动-接纳表面86相配合，以使接触面积达到最大。输送带的驱动-接纳表面86以及齿44的驱动面62大体上垂直于输送方向68。从而，输送带不被向上推动，且压紧件也不是必需的。在齿的顶端处的钩状部89增加了驱动面的表面面积，并提供任何所需的较小的压紧力。

如图4和图5所示，中间驱动带60沿着水平支撑表面74被夹在输送带66和支撑平台70之间。在每一排中间驱动带60的向前端处的悬伸凸缘32的底切平坦表面34坐落在前排的基座36上，以便当中间驱动带的辊子沿着水平支撑表面74前进时形成辊子的互锁接合。互锁结构形成回弯限制装置(backbend limiting means)，该回弯限制装置和水平支撑表面74一起对于驱动输送带的齿所处的那些带排附近的中间驱动带的回弯进行约束。输送带在齿的驱动面62上的反作用力趋向于提升驱动排的前端并降低尾端。回弯限制器限制了面对该趋势的回弯。

如图3所示，枢轴杆48界定被齿44围绕旋转的横向枢轴线94。在每一排中的枢轴线94优选与横向铰链轴线58、59共面。但是如图7所示，旋转范围由中间驱动带中的结构所限制。每一个齿实际上是具有反作用臂96的杠杆，反作用臂96在枢轴线94的与包含驱动面62的臂相对的侧上。反作用臂96优选大体上垂直与驱动面62来延伸，且臂96和驱动面62之间的角α小于180°(图2)。臂96包括凹的反作用表面98，当齿驱动输送带66时，反作用表面98抵着前排的停止件22上的横向伸长的中凸地弯曲的表面30推动。位于臂的远端处的钩状部99帮助使齿的反作用-臂端保持与停止件相接合。输送带在齿的驱动面上的反作用力通过杠杆作用经过反作用表面98而传递到停止件22。因为反作用臂96位于枢轴接近的前方，所以当齿驱动输送带时，反作用臂96远离中间驱动带的底部而提升并抵住停止件。反作用臂96也被定形为贯穿齿的整个旋转范围驻留在顶部表面12和底部表面13之间的中间驱动带厚度内。从而，齿接触的在中间驱动带之外的唯一部件是中间驱动带。以这种方式，当驱动齿的臂一起滑动时，它不会戳进水平支撑表面74中。相反地，反作用力由停止件静态地产生而无滑动摩擦。因此，齿和支撑平台之间的接触和摩擦被消除。

如图7所示，中间-驱动器齿44从输送带66容易地脱离接合。当中间驱动带60围绕其链轮80关节式运动时，前带排56′相对于尾排56″围绕其共享的铰链轴线100顺时针枢转。这使前排停止件22提升至完全地远离尾排的反作用表面98。在此期间，齿44在其反作用臂不受妨碍下而绕其枢轴线94可自由地旋转。以这种方式，当齿退出排之间的间隙92时，包括齿驱动面62的相对臂不能抵着输送带施加任何有效力。可枢转的齿刚好被推出正轨而没有阻力。此外，不需要外部凸轮来引导齿与输送带接合或脱离接合。

因此，本发明提供了特征和优势，例如具有高密集度驱动表面的中间驱动***，以用于分布的、低驱动压力、几乎垂直的齿型输送机接触以消除对压紧件的需求，并且在齿或外部凸轮上没有凸轮从动件。这些特征允许长输送带甚至在高速度下***作。

虽然本发明已经被参考优选的型式来描述，但是其他型式也是可能的。例如，中间驱动带以及全部的其部件已经被描述为容许全-塑料式结构，但是一个或多个带部件可以由金属制成。作为另一个示例，齿的形状的细节只代表用于与输送带一起使用的一种示例性齿，该输送带具有示出的特征，即具有由美国路易斯安那州Harahan的Intralox，L.L.C.制造并销售的

系列的2200或2400型的输送带的特征。并且该类型的中间驱动带可以与笔直-延展型带以及可折叠弯型带或螺旋型带一起使用并且与链条以及带一起使用。因此，如这几个示例所暗示的，权利要求的范围不意味着被局限于优选型式的细节。

Claims (26)

1.一种带模块，包括：

顶部表面和相对的底部表面，所述顶部表面和所述底部表面界定所述带模块的厚度；

多个齿，所述齿可旋转地安装在横穿所述带模块的宽度的横向间隔开的位置处，以围绕横向枢轴线旋转穿过旋转范围，所述齿中的每一个齿包括驱动面和臂，所述驱动面在所述带模块的所述顶部表面的上方，所述臂具有在所述枢轴线的与所述驱动面相对的侧上的反作用表面，其中，在所述齿的整个所述旋转范围内，所述臂完全地驻留在所述带模块的所述厚度内。

2.如权利要求1所述的带模块，其中所述横向枢轴线设置在所述带模块的所述顶部表面和所述底部表面之间。

3.如权利要求1所述的带模块，包括单根枢轴杆，所述单根枢轴杆横穿所述带模块的所述宽度延伸并界定所述横向枢轴线，其中所述齿安装在所述单根枢轴杆上。

4.如权利要求1所述的带模块，还包括第一铰链结构和第二铰链结构，所述第一铰链结构界定沿着所述带模块的第一端的第一横向铰链轴线，所述第二铰链结构界定沿着所述带模块的与所述第一端相对的第二端的第二横向铰链轴线，其中所述横向枢轴线与所述第一横向铰链轴线和所述第二横向铰链轴线共面。

5.如权利要求1所述的带模块，还包括停止件，所述停止件限制相邻带模块的齿中的每一个齿的旋转范围。

6.如权利要求5所述的带模块，其中当所述齿旋转到所述旋转范围的一个极限位置时，所述反作用表面接触相邻带模块的停止件。

7.如权利要求1所述的带模块，其中所述反作用臂沿着垂直于所述齿的所述驱动面的方向从所述枢轴线延伸。

8.如权利要求1所述的带模块，其中所述反作用臂包括在所述反作用臂的远端处的钩状部。

9.如权利要求1所述的带模块，其中所述驱动面和所述反作用表面界定小于180°的角。

10.如权利要求1所述的带模块，还包括沿着所述带模块的第一端的悬伸凸缘以及设置在所述带模块的相对第二端的内缩的基座，其中当模块的齿驱动输送带时，该模块的凸缘坐落在相邻模块的基座上。

11.一种中间驱动带，包括

顶部表面和平行的底部表面，所述顶部表面和所述平行的底部表面界定所述中间驱动带的厚度；

多个齿，所述齿可旋转地安装在横穿所述中间驱动带的宽度的横向间隔开的位置处，以围绕设置在所述中间驱动带的所述顶部表面和所述底部表面之间的横向枢轴线旋转穿过旋转范围，所述齿中的每一个齿包括驱动面和臂，所述驱动面在所述中间驱动带的所述顶部表面的上方，所述臂具有在所述枢轴线的与所述驱动面相对的侧上的反作用表面；

多个停止件，所述停止件设置在所述顶部表面和所述底部表面之间，在所述旋转范围的极限位置处接合相应的反作用表面。

12.如权利要求11所述的中间驱动带，其中所述臂未延伸到所述带模块的所述底部表面的下方。

13.如权利要求11所述的中间驱动带，包括多个枢轴杆，所述枢轴杆横穿所述中间驱动带的所述宽度延伸并界定所述横向枢轴线，其中所述齿横穿所述中间驱动带的所述宽度而横向成排地设置，同时在每一排中的全部齿可旋转地安装在相同的枢轴杆上。

14.如权利要求1所述的中间驱动带，还包括一系列成排的带模块，每一排具有沿着每一排的第一端的第一铰链结构以及沿着相对的第二端的第二铰链结构，其中所述排的第一铰链结构与相邻排的第二铰链结构铰链式地连接，以允许所述中间驱动带围绕横向铰链轴线在相继的排之间关节式运动。

15.如权利要求14所述的中间驱动带，其中所述齿的所述横向枢轴线与所述横向铰链轴线共面。

16.如权利要求14所述的中间驱动带，其中所述停止件中的每一个停止件设置在一排带模块中，该排带模块位于包含有相应的反作用表面的一排带模块前方且与所述包含有相应的反作用表面的一排带模块相邻。

17.如权利要求14所述的中间驱动带，还包括沿着每一排带模块的所述第一端的悬伸凸缘以及设置在每一排带模块的所述第二端的内缩的基座，其中当所述模块的所述齿驱动输送带时，一排带模块的凸缘坐落在相邻排的基座上。

18.如权利要求11所述的中间驱动带，其中所述反作用臂沿着垂直于所述齿的所述驱动面的方向从所述枢轴线延伸。

19.如权利要求11所述的中间驱动带，其中所述反作用臂中的每一个反作用臂包括在远端处的钩状部。

20.如权利要求11所述的中间驱动带，其中所述反作用臂未延伸到所述中间驱动带的所述底部表面的下方。

21.一种输送***，包括：

运载道；

输送带，所述输送带支撑在所述运载道中，并具有顶部输送侧和相对的底部侧以及从所述底部侧可接近的静态驱动-接纳表面；

中间驱动带，所述中间驱动带沿着所述运载道在输送方向前进并包括：

底部表面和相对的顶部表面，所述底部表面和所述顶部表面沿着所述运载道的一部分在所述输送带的所述底部侧的下面；

多个齿，所述齿可旋转地安装在横穿所述中间驱动带的宽度的横向间隔开的位置处，以围绕横向枢轴线旋转穿过旋转范围，所述齿中的每一个齿包括驱动面和臂，所述驱动面在所述中间驱动带的所述顶部表面的上方，所述臂具有在所述枢轴线的与所述驱动面相对的侧上的反作用表面，其中在所述齿的整个所述旋转范围内，所述臂完全地驻留在所述中间驱动带的所述顶部表面和所述底部表面之间。

22.如权利要求21所述的输送***，其中所述中间驱动带还包括：

一系列成排的带模块，其具有在每一排的相对的前端和尾端处的铰链元件，所述铰链元件形成相邻排之间的关节式运动的铰链接头；以及

回弯限制装置，所述回弯限制装置设置在相邻排之间，以阻止所述带沿着所述运载道而回弯。

23.如权利要求22所述的输送***，其中所述回弯限制装置包括沿着每一排的所述前端的悬伸凸缘以及设置在每一排的所述尾端的内缩的基座，其中，沿着所述运载道的尾排的凸缘坐落在前排的基座上。

24.如权利要求21所述的输送***，还包括限制所述齿的所述旋转范围的多个停止件。

25.如权利要求24所述的输送***，其中当齿旋转到所述旋转范围的一个极限位置时，该齿的所述反作用表面接触所述停止件中的一个停止件。

26.一种带模块，包括：

顶部表面和相对的底部表面；

多个齿，所述齿可旋转地安装在横穿所述带模块的宽度的横向间隔开的位置处以围绕横向枢轴线旋转，所述齿中的每一个齿包括驱动臂和反作用臂，所述驱动臂具有在所述带模块的所述顶部表面的上方的驱动面，所述反作用臂具有在所述枢轴线的与所述驱动臂相对的侧上的反作用表面，其中所述驱动面和所述反作用表面界定小于180°的角。

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