JP2013544215A - 多方向ホイールを有するコンベア、ベルトおよびモジュール - Google Patents
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Abstract
コンベアベルト(72)内の作動される多方向ホイール(30)上の物品(84)を方向転換するためのベルトコンベア(82)。コンベアベルトは、ベルト(72)の穴(28)に回転可能に取り付けられた、物品を支持する多方向ホイール(30)を有する。ホイール(30)はベルト移動の方向(79)に対して斜めの軸(38)上を回転するように配置される。支持面(86)が搬送経路に沿ってベルト(72)の下に横たわる。ベルト(72)が搬送経路に沿って前進する時、ホイール(30)の外周のローラ(48)が支持面(86)に乗り、ホイール(30)をその斜め軸(38)上で回転させる。ホイール(30)上の、ベルト(72)で搬送される物品(84)は、回転するホイール(30)によって、ベルト(72)の側面の方へ方向転換される。
【選択図】図5及び図6
【選択図】図5及び図6
Description
本発明は概して動力駆動式コンベアに関し、詳細にはベルトで搬送される物品を方向転換するための、ベルトに取り付けられた作動される多方向ホイールを有するベルトコンベアに関する。
多くの荷物取扱い分野および原材料取扱い分野は、搬送される物品をコンベアの側部へ方向転換させる必要がある。2つの例は、物品をベルト側部の外へ仕分けること、および物品をベルト側部に押し当てて登録することである。2002年12月17日、Costanzoに付与された米国特許第6,494,312号明細書“Modular Roller−Top Conveyor Belt with Obliquely−Arranged Rollers”は以下のようなコンベアシステムを開示する。すなわち、コンベアベルトに取り付けられた、ベルトの進行方向に対して斜めの車軸上の円筒ローラが、下に横たわる支持面によって、ベルトがベルト進行方向に前進する時、斜めローラがその支持面に乗ることで作動されるコンベアシステムである。ベルトが前進する時、ローラと支持面の接触によりローラの回転がもたらされる。斜めローラの回転により、ローラ上の物品が、コンベアベルトを横切るようにコンベアの側部へ押される。これら斜めローラベルトは、ローラが、ベルト進行方向の間(ローラ角度0°と定義される)およびベルト進行方向から約30°位の間の角度で回転するように配置される限り、平坦な支持面上で非常によく機能する。30°を超えるローラ角度では、ローラは平坦な支持面上で非常によく滑る。
2005年11月29日、Fourneyに付与された米国特許第6,968,941号明細書“Apparatus and Methods for Conveying Objects”は、より広い範囲のローラ角度を受け入れる改善された支持面を開示する。平坦な支持面を使用する代わりに、Fourneyは、ベルト進行方向の軸上を回転するように配置された作動ローラの外周を使用する。コンベアベルトが前進する時、斜めベルトローラは、下にある作動ローラ上を回転する。作動ローラもそれらの軸上で回転させられる。外周上の支持面が回転するので、滑りは低減され、より大きいローラ角度を受け入れることができる。より大きいローラ角度により、平坦な支持面を用いて可能なよりも鋭い物品方向転換経路が可能になる。しかし、作動ローラは、簡単な平坦支持面より高価であり、わずかに複雑である。
これら欠点は本発明の特徴を具現化するコンベアによって対処される。そのようなコンベアの1つの形態は、支持面に乗る多方向ホイールを有するコンベアベルトを含む。ベルトは内側および外側と、一対の反対側の側縁部とを有する。多方向ホイールはそれぞれ、中心回転軸と外周とを有するハブを含む。ハブの中心回転軸と交差する軸上でローラを回転させるようにローラがハブの外周に配置される。ハブの外周はコンベアベルトの内側および外側を越えて延在する。コンベアベルトの内側の下に横たわる支持面が、ベルトの内側を越えて延在するハブの外周のローラと接触して、ローラが乗るための表面を提供し、コンベアベルトが支持面に沿って前進する時、ホイールをその中心回転軸上で回転させる。
別の態様において、本発明の特徴を具現化するコンベアベルトは、ベルトの厚さを画定する外側および内側と、ベルトの幅を画定する一対の反対側の側縁部とを有するエンドレスループを含む。多方向ホイールはエンドレスループに沿って離間された位置に配置される。各ホイールは中心回転軸と外周とを有するハブを含む。ローラが、ハブの中心回転軸と交差するローラ軸上で回転するようにハブの外周に配置される。
さらに別の態様において、本発明の特徴を具現化するコンベアベルトモジュールは、第1端部から第2端部までの長さに、第1側縁部から第2側縁部までの幅に、および上側から底側までの厚さに延在するモジュール本体を含む。ヒンジ要素が第1および第2端部に沿って配置される。モジュール本体の穴が、上側、底側、第1側縁部および第2側縁部の少なくとも1つに開口する。多方向ホイールは回転のため穴に受け入れられる。ホイールは中心回転軸と外周とを有するハブを含む。ローラが、ハブの中心回転軸と交差するローラ軸上で回転するように外周に配置される。ホイールは穴の中で中心回転軸の周りを回転する。
本発明のこれら態様および特徴、ならびにその利点を、以下の記載、添付の請求項および添付の図面においてより詳細に説明する。
本発明の特徴を具現化するコンベアベルトモジュールが図1に示される。ベルトモジュール10は、熱可塑性ポリマーから、射出成形法で作製される。モジュールは、第1端部14から第2端部15までの長さに、第1側縁部16から第2側縁部17までの幅に、そして上側18から底側19までの厚さに延在するモジュール本体12を有する。ヒンジ要素20が、モジュール10の幅にわたり、モジュール本体12の各端部14、15に沿って、横方向に間隙22だけ離間される。各ヒンジ要素20の横方向に整列された開口24により、ヒンジロッド26がベルトモジュールを1つに接続することが可能になる。モジュール本体12に形成された穴28がモジュールの上側および底側18、19に開口する。多方向ホイール30が各穴に回転可能に取り付けられる。ホイールの突出部32がモジュール10の上側および底側18、19を越えて延在する。
多方向ホイールの1つの形態が図2および3により詳細に示される。ホイール30は、ホイールの回転軸38を定める中央ボア36を囲むハブ34を含む。示されるハブは、ホイールを2つの半部に分ける中央ディスク部分40を有する。各半部は4つのスポーク42を有し、スポーク42はスポーク先端の分岐した支柱対44、45の方へ外側に放射状に伸びる。各対の2つの支柱は、連続スポークであるように、90°の角度だけ分離される。各支柱はローラ48の車軸46の端部を支持する。この形態では、各ハブ半部が、ホイールの外周50周囲に90°毎に配置された4つのローラを有する。一方のハブ半部のローラは、ローラをハブ34の外周50の周りにより均一に位置付けるように、他方の半部のローラから45°ずらされる。ハブの外周の自由に回転可能なローラ48の車軸46の軸52は、ハブの中心回転軸38と交差するように向けられる。(この記載中で使用される際、交差軸は互いに平行でない軸であり、異なる平面内に存在する斜めの軸を含む。)各ハブ半部の各ローラ48の軸52は、中心回転軸38と垂直な平面54にある。そして図2の各ハブ半部のローラ48は、それらの軸を含む平面において、中心回転軸38の周りを回る。このホイール形態は、ハブの中心軸に沿った互いにずらされた平行な平面に配置された2組の外周ローラを有するが、単一平面または2を超える平面に外周ローラの組を有するホイールを作製することができる。
図1に示されるように、多方向ホイール30は、各穴28の中に、モジュール本体12の側縁部16、17に対して斜めの車軸56に取り付けられる。これは、ホイールがその中心回転軸38の周りを矢印58の方向に回転することを意味する。図1に同じく示されるように、ホイール30の外周50は、モジュール本体12の上面18を越えて延在する。
図1のベルトモジュール10の穴28に回転可能に取り付けることができる多方向ホイールの別の形態が図4に示される。この形態では、ホイールハブ66の外周64の細長い凸状ローラ62の軸60が、同じくハブの中心回転軸と交差する。共通平面内に存在する図2および3の各ハブ半部のローラ軸52と違い、図4のホイールのローラ62のローラ軸60は同一平面上にない。しかしローラ62自体は、回転軸に垂直な平面70において、中心回転軸68の周りを回る。
図5は図1のようなベルトモジュールから構成されたコンベアベルトの一部を示す。幅広モジュール10’と小幅モジュール10”のレンガ積みパターンで配置されたベルト72が示される。この例では、各ベルト行74が2つのモジュールを有する。しかし、さらなるモジュールを各ベルト行に加えることによって、いかなる幅のベルトも作製することができる。隣接する横並びモジュール間に長手方向継目75が形成されるが、行対行がレンガ積みパターンになっているので不連続的である。連続ベルトローラのヒンジ要素20が交互配置され、ヒンジ結合部76でヒンジピン26によって結合される。ローラは端部同士が接続されて、エンドレスベルトループ78を形成し、エンドレスベルトループ78は駆動および従動スプロケットの周りに通常巻かれ、ベルト移動方向79に、搬送経路に沿って駆動される。示される各ベルトモジュールは少なくとも1つの穴28を含み、穴28の中で、多方向ホイール30が、コンベアベルト72の側縁部80、81に対して斜めの回転軸38を定める車軸56に取り付けられる。図5の穴は、各モジュールの側縁部間に配置されて示されている。しかし、穴を側縁部の継目75に形成することができ、その時、隣接モジュールそれぞれが穴28’の一部を形成しかつ車軸を支持している。
図5のコンベアベルト72は、図6の本発明の特徴を具現化するコンベアの中で示されている。搬送経路に沿ってコンベア82を前進するコンベアベルト72が示され、物品84が3つの多方向ホイール30の外周50の上に支持されている。支持面86が搬送経路に沿ってコンベアベルト72の下にある。この例で示されている支持面は、多方向ホイール30の各レーンの下にある線状摩耗ストリップ88の上面86である。コンベアベルトが(図6においてページに向かって)前進する時、外周ローラ48が支持面86の上で回転すると、ホイール30、ベルトの底側19を越えて延在するそれらの外周50がそれらの斜め軸上を回転する。このように支持面が多方向ホイールを作動する。作動されたホイールの上に乗っている物品84は、軸上のホイールの回転方向に、矢印90の方向に、コンベアの側部の方へ方向転換させられる。
従って、異なる軸上の外周ローラ48を備えた多方向ホイール30は、大きい斜め回転軸角度の単軸ローラより滑らない状態で、平坦な支持面86に乗る。
ローラがローラ軸上を自由に回転可能でありかつ両方向に回転可能な場合、ホイール上を搬送される物品の慣性によって、ローラは少なくとも一時的に、意図する方向と反対に回転させられる可能性がある。ローラの短時間の逆回転でさえも問題を引き起こすような適用においては、二方向ローラの代わりに単方向ローラを使用することができる。図7Aおよび7Bで示されるように、単方向ローラ94は、内側空洞98を囲むローラ本体96を有する。車軸100が、内側空洞を貫いて伸びる穴102に受け入れられる。車軸端部104、105は、図2のホイール30などのホイールの外周に固定される。ローラは固定された車軸100によって定められたローラ軸106上を自由に回転する。外歯110を有するラチェット歯車108が車軸100の中間に形成され、空洞98の中に配置される。ローラ本体は2つの部分から作製され、2つの部分が結合される前に車軸を受け入れるようにする。例えばローラ本体96から空洞98に伸びる1つ以上の爪112の形態の構造が、ラチェット歯車108の歯110の形態の、固定された車軸上の構造と係合する。ラチェット機構を形成する構造により、軸106上のローラ94の回転が1つの方向114のみに制限される。ベルト移動方向116に前進するコンベアベルトを構築するために使用されるベルトモジュールにおいて、図1のようなホイールに取り付けられる単方向ローラに関して、単方向ローラの回転方向は矢印118で示される。
本発明を1、2種類のコンベアの形態を参照して詳細に記載したが、他の形態が可能である。例えば、図5に示されるモジュラー式プラスチックコンベアベルトの各行は、多方向ホイールを有する必要はない。いくつかのモジュールのいくつかの行はホイールを欠いてもよい。別の例として、コンベアベルトは図1のようなモジュールから作製されたモジュール式プラスチックコンベアベルトである必要はなく、プーリ駆動式または積極駆動式フラットベルトまたはスラットコンベアあるいは多方向ホイールを受け入れることができる他のチェーン構造であってもよい。さらに別の例として、記載したホイールは、周囲をハブが回転する固定された車軸を受け入れるボアを有する。車軸はハブの中にプレス嵌めされてもよく、あるいはその端部が回転可能にベルトに保持されるハブの両側から突き出たスタブであってもよい。同じことがローラにも当てはまり、ローラの車軸はハブの周囲の構造によって回転可能に保持されてもよい。従ってこれら少数の例が示すように、本発明の範囲は請求項によって定義され、記載した形態の詳細に限定されないように意図されている。
Claims (23)
- コンベアベルトであって、
前記コンベアベルトの厚さを画定する外側および内側と、前記コンベアベルトの幅を画定する一対の反対側の側縁部とを有するエンドレスループと、
前記エンドレスループに沿って離間された位置に配置された複数の多方向ホイールであって、各ホイールが、
中心回転軸と外周とを有するハブ、および
前記ハブの前記中心回転軸と交差するローラ軸上で回転するように前記ハブの前記外周に配置される複数のローラ、
を含む複数の多方向ホイールと
を含むことを特徴とするコンベアベルト。 - 請求項1に記載のコンベアベルトにおいて、前記コンベアベルトが、前記エンドレスループの前記外側および内側の少なくとも一方に開口する複数の穴を含み、前記多方向ホイールが前記穴の中に取り付けられ、前記ハブの前記外周が前記外側および内側の少なくとも一方を越えて前記穴から延在していることを特徴とするコンベアベルト。
- 請求項2に記載のコンベアベルトにおいて、前記穴が前記外側および内側の両方に開口し、前記ハブの前記外周が前記内側および外側を越えて前記穴から延在することを特徴とするコンベアベルト。
- 請求項1に記載のコンベアベルトにおいて、前記エンドレスループが、複数の行からなる、ヒンジ式に1つに連結された複数のベルトモジュールを含み、前記行の少なくともいくつかが、前記多方向ホイールが取り付けられる穴を含むことを特徴とするコンベアベルト。
- 請求項1に記載のコンベアベルトにおいて、前記多方向ホイールが、前記ハブの前記中心回転軸が前記内側と外側の間に配置された状態で、前記エンドレスループ内に取り付けられることを特徴とするコンベアベルト。
- 請求項1に記載のコンベアベルトにおいて、前記ハブの前記中心回転軸が、前記コンベアベルトの前記側縁部に対して斜めに向けられることを特徴とするコンベアベルト。
- 請求項1に記載のコンベアベルトにおいて、前記ローラ軸が前記ハブの前記中心回転軸と垂直な平面内に存在することを特徴とするコンベアベルト。
- 請求項1に記載のコンベアベルトにおいて、前記ローラが、前記ローラ軸上の前記ローラの回転を一方向に制限する構造を含むことを特徴とするコンベアベルト。
- コンベアであって、
内側と外側、および一対の反対側の側縁部を有し、かつ複数の多方向ホイールを含むコンベアベルトであって、各ホイールが、
中心回転軸と外周とを有するハブと、
前記ハブの前記中心回転軸と交差するローラ軸上で回転するように前記ハブの前記外周に配置される複数のローラと、を含み
前記ハブの前記外周が前記コンベアベルトの前記内側および外側を越えて延在する
コンベアベルトと、
前記コンベアベルトの内側の下に横たわり、前記コンベアベルトの前記内側を越えて延在する前記ハブの前記外周のローラと接触する支持面であって、前記ローラが乗るための表面を提供し、前記コンベアベルトが前記支持面に沿って前進する時、前記ホイールを前記ハブの前記中心回転軸上で回転させる支持面と
を含むことを特徴とするコンベア。 - 請求項9に記載のコンベアにおいて、前記コンベアベルトが、前記外側および内側の両方に開口する穴を含み、前記多方向ホイールが前記穴の中に取り付けられることを特徴とするコンベア。
- 請求項9に記載のコンベアにおいて、前記コンベアベルトが、複数の行からなる、ヒンジ式に1つに連結された複数のベルトモジュールを含み、前記行の少なくともいくつかが、前記多方向ホイールが取り付けられる穴を含むことを特徴とするコンベア。
- 請求項9に記載のコンベアにおいて、前記多方向ホイールが、前記ハブの前記中心回転軸が前記コンベアベルトの前記内側と外側の間に配置された状態で、前記コンベアベルト内に取り付けられることを特徴とするコンベア。
- 請求項9に記載のコンベアにおいて、前記ハブの前記中心回転軸が、前記コンベアベルトの前記側縁部に対して斜めに向けられることを特徴とするコンベア。
- 請求項9に記載のコンベアにおいて、前記ローラ軸が前記ハブの前記中心回転軸と垂直な平面内に存在することを特徴とするコンベア。
- 請求項9に記載のコンベアにおいて、前記ローラが、前記ハブの前記中心回転軸と垂直な平面において前記ハブの前記中心軸の周りを回ることを特徴とするコンベア。
- 請求項9に記載のコンベアにおいて、前記ローラが、前記ローラ軸上の前記ローラの回転を一方向に制限する構造を含むことを特徴とするコンベア。
- 請求項9に記載のコンベアにおいて、前記支持面が平坦であることを特徴とするコンベア。
- コンベアベルトモジュールであって、
第1端部から第2端部までの長さ方向に、第1側縁部から第2側縁部までの幅に、および上側から底側までの厚さに延在するモジュール本体と、
前記第1および第2端部に沿って配置されるヒンジ要素と、
前記上側、前記底側、前記第1側縁部および前記第2側縁部の少なくとも1つに開口する前記第1および第2端部間の前記モジュール本体の穴と、
中心回転軸と外周とを有するハブを含む多方向ホイールであって、複数のローラが、前記ハブの前記中心回転軸と交差するローラ軸上で回転するように前記外周に配置されている多方向ホイールと
を含み、
前記ホイールが、前記ハブの前記中心回転軸の周りを回転するように前記穴に受け入れられることを特徴とするコンベアベルトモジュール。 - 請求項18に記載のコンベアベルトモジュールにおいて、前記穴が前記上側および底側に開口し、前記ハブの前記外周が前記上側および底側を越えて前記穴から延在することを特徴とするコンベアベルトモジュール。
- 請求項18に記載のコンベアベルトモジュールにおいて、前記多方向ホイールが、前記ハブの前記中心回転軸が前記モジュール本体の前記内側と外側の間に配置された状態で、前記モジュール本体内に取り付けられることを特徴とするコンベアベルトモジュール。
- 請求項18に記載のコンベアベルトモジュールにおいて、前記ハブの前記中心回転軸が、前記モジュール本体の前記第1および第2側縁部に対して斜めに向けられることを特徴とするコンベアベルトモジュール。
- 請求項18に記載のコンベアベルトモジュールにおいて、前記ローラ軸が前記ハブの前記中心回転軸と垂直な平面内に存在することを特徴とするコンベアベルトモジュール。
- 請求項18に記載のコンベアベルトモジュールにおいて、前記ローラが、前記ローラ軸上の前記ローラの回転を一方向に制限する構造を含むことを特徴とするコンベアベルトモジュール。
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