线性驱动带式输送机

本发明涉及环形带式输送机，特别是涉及具有改进驱动装置的输送机。

通常，输送机的环形带借助摩擦驱动，并且大体上围绕大直径的驱动轮或驱动辊延伸出去，通过轮或辊把动力传递到环形带上。因此，很明显这就要求环形带具有相当坚固的结构，以便能够沿非常长的带通路传递要求的驱动力，这种带通常沿其长度要求有诸如钢缆的特殊拉力承受件。这一要求一方面造成了相当高的制造成本，而另一方面，如果带损坏，会产生修理方面的重大问题。

曾有人建议在由线性马达驱动输送带的输送机中提供传统平的或带凹槽的输送带，该带内有电磁导体件埋置在物料输送面之下。至今，这一建议未能大量实施，主要是由于它存在许多实际问题，如：由线性马达定子元件设置成面对带的“清理”底面所产生的低电效率。这种带的另一个主要缺点是它们仅能沿直线输送。

还有人曾建议过称为“袋”式的输送机，见WO87/03565，其中带的对应边缘相互接合密封在一起，并且带和它的载物自接合边悬挂下来，而接合边内在其长度上含有诸如钢缆的特殊拉力承受件。这种设置允许带通过非常小直径的弧形段，但上述的高制造成本，带损坏的维修等问题仍然存在。

因此，本发明的目的就是要消除或减少上述的缺点。

本发明提供了一个环形带输送机，至少有一条环形带，该带有一 个载物支撑部分，一个基本上纵向延伸的柔性导轨转子装置，该装置至少沿带通路的一个驱动部分伸出并且大体上是在带的载物支撑部分的外侧，离开上述载物支撑部分的载物输送面，所述输送机有环形带的支撑和引导装置以及线性马达定子装置，所述导轨转子装置的构成和设置便于与所述线性马达定子装置的相互作用，定子装置沿所述导轨转子装置的侧边设置，以便对所述导轨转子装置施加驱动力，进而驱动所述带。

导轨转子装置包括载物中心支撑部分外侧的带的纵向延伸侧边缘部分，或在离开环形带的载物输送面，最好是离开带的中心载物支撑部分的带的反面或底面向外伸出的基本上纵向延伸的肋条或片状结构。这种构形，可使导轨转子保持基本上围绕转子装置延伸，用来增强转子装置和定子装置之间的电和/或磁连接或相互作用，从而提高马达驱动效率。本发明无论在凹槽带式输送机还是在称为“袋”的带式输送机中可采用各种形式的输送环形带，其中带在对应侧有密封接合部分，该对应侧至少沿输送通路的部分以密封接合的形式固持在一起。

本发明的输送机可采用各种形式的线性马达和不同形式的柔性导轨转子装置和线性马达定子装置或它们的结合体。也可用一种感应式线性马达，其中柔性导轨转子装置是一个连续电导体形式，即：铜或铝条或腹板或沿柔性导轨马达装置长度接近地并且规则地间隔设置的多个横向排列的电导体环件。这种马达，也称为同步马达，具有良好的起动转矩，因此当输送机的操作涉及反复起动和停止的情况下，应该是优选考虑的。它也可结合到另一个输送机系统，协助由另一种线性马达驱动的输送带的起动。

同步线性马达通常包括带有多个规则间隔的磁极装置的柔性导轨转子，所述磁极可是永久型或电磁型。极距对应于定子单元内产生的极距，定子装置的构成和设置便于当由适当的电流激发时，在此产生一个周期磁场（沿导轨转子纵向运动），用于与导轨转子磁极相互作用。

另一种可采用的线性马达是步进或磁阻马达，其中柔性导轨转子有多个规则间隔的磁性材料（如，铁）极装置，它们是以一个固定的极距设置，而不同于定子单元所产生的磁极的极距。更具体地说，定子单元的构成和设置通常是便于对其提供电流，改变沿导轨转子纵向交替的多个磁极的产生，随后与导轨转子磁极相互作用。本发明也还可采用异步马达。

本发明的进一步方面提供适合用于本发明带式输送机的环形带，其中所述带在一个中心载物支撑部分的外侧，在相对侧上有两条纵向边缘部分，并有在离开带的载物输送面的带的反面或底面向外伸出的基本上纵向延伸的柔性肋条或片状结构，并且形成一个柔性导轨转子装置，所述导轨转子装置的构成和设置用于在输送机的使用过程中与一个线性马达定子装置相互作用，从而对导轨转子装置施加驱动力，进而驱动环形带。

在本发明的另一方面中，提供了一个适合用于环形带输送机的环形输送带，该带在相对边上包括两条纵向边缘部分，该边缘部分有纵向延伸密封接合部分，易于它们之间相互密封接合，在输送机使用时，所述边缘部分至少沿物料输送通路的部分实现密封接合，从而限定一个基本上筒式物料输送部分，借助导辊装置，保持带的所述密封接合部分至少沿带的物料输送通道的部分相互密封接合，至少其中一个所述侧边缘部分上有一个基本上纵向延伸的柔性导轨转子装置，基本上设置在密封接合部分的外侧并在带的使用过程中与线性马达定子装置相互作用，以便对所述导轨转子装置施加驱动力，进而驱动所述环形带。

本发明的另外方面提供了一种环形带式输送机，包括至少一条环形带，该带在中心载物支撑部分的外侧的带的相对侧有两纵向边缘部分，至少其中一个所述侧边缘部分有一个基本上纵向延伸的柔性导轨转子装置，所述的输送机有其的支撑和引导装置以及线性马达定子装置。所述 导轨转子装置的构成和设置便于与所述线性马达定子装置的相互作用，所述定子装置设置在所述的导轨转子装置的侧边，在输送机使用时，对所述导轨转子装置施加驱动力，进而驱动所述的输送带。

在本发明的进一步方面中，提供了一种环形带式输送机，包括至少一条环形带，该带在带的相对侧有两纵向边缘部分，该部分具有纵向延伸密封接合部分，易于在输送机使用时，至少沿物料输送通路的部分相互密封接合，从而限定一个基本上筒状物料输送部分，至少其中一个所述侧边缘部分有一个基本上纵向延伸的柔性导轨转子装置，基本上设置在密封接合部分的外侧，所述输送机有导辊装置，用于保持带的所述密封接合部分至少沿带的物料输送通道的部分的相互密封接合，所述输送机还有线性马达定子装置，所述导轨转子装置的构成和设置便于与所述的线性马达定子装置的相互作用，所述定子装置设置在所述的导轨转子装置的侧边，在输送机运转时，对所述导轨转子装置施加驱动力，进而驱动所述的输送带。

输送带最好由所述支撑和引导装置所支撑，以便所述导轨转子装置的至少一侧边缘部分基本上垂直延伸，从而有利于导轨转子装置和线性马达定子装置的最佳相对配置和/或所述定子装置的构成和设置便于围绕所述导轨转子装置的相对侧延伸。

如果需要的话，可沿输送机设置多个线性马达定子装置，也用来支撑所述的导轨转子装置，进而支撑所述带。还可设置引导和支撑所述带的引导和支撑辊装置，因此定子装置仅要求纵向驱动，这样定子装置可以大间隔如相互相距100-500米设置。

采用本发明的环形带式输送机，可提供相当有效的线性马达驱动，并具有各种线性马达驱动的通常优点，如减少摩擦，无转动部件增加了稳定性，无论在加速或减速情况下可高速驱动和容易操作。另外，由于沿输送通路设置了多个线性马达定子，因而可直接提供最大的带驱动 力，而在这些位置也是最需要的。因而也相应地减少了通过从输送机一端的回程轮返回的整个带长度的大的驱动力的传递。反过来，这样将允许采用轻型带构造，而不需要诸如钢缆的特殊拉力承受件。带损坏的危险也大大地降低。甚至带的修理也大大简化。另外由于把带边缘部分接合在一起，输送带也易于通过相当小半径的弧形段和弯曲段。输送的物料被基本上保持，从而避免了散落和由散落而引起的物料损失或/和造成输送机的损坏。

至少其中一个带边缘部分最好构成和设置凸肩装置，用于同装在一个转轴上的辊装置啮合，辊装置有一个基本上水平的组件，用于基本上支撑带以及它的内容物的重量。在带的相对侧设置多个辊装置有助于保持带的边缘部分密封接合在一起。

根据本发明，可使用特殊形式的柔性导轨转子装置，包括各种形式的连续的或间断段的电磁导体和规则间隔的磁元件，并且相对极性的磁极沿柔性导轨转子的长度交替变化，这个变化是根据上述所采用的线性马达的种类和要求在导轨上的柔性程度，如取决于带所能通过的转弯的弧形的半径和是否导轨要求是在水平和/或垂直面上转弯。因此例如为线性步进马达采用一个连续的合适金属或合金如：镀铜钢、硬黄铜、或铝合金等的柔性导体;或为筒式结构的线性马达配置一个分段的基本上呈通道形式导轨，该导轨由大体上接近间隔设置的部分形成，该部分卷绕橡胶或类似柔性不导电材料带的主体的最外自由边。具有磁性材料（如：铁或钢）或磁化材料的类似段结构可以形成步进，磁阻或同步线性马达的基座。

特别适当的线性驱动马达定子装置也可用于本发明的输送机，包括基本上呈“U”或“C”型截面的定子装置，它可设置成使导轨转子装置的主要部分伸入或装入“U”或“C”型截面内，以便提高定子装置和转子装置之间电磁连接的效率。定子的类型将取决于采用的线性马达 的类别以及采用的导轨转子的特殊形式和/或电力输入的形式。

还可认识到，本发明可采用更复杂的转子装置和不同类型的定子装置，如：可要求使用一种马达如步进马达进行起动输送机，而另一种马达如同步马达负责保持输送机的运转。

本发明的更进一步的较佳特征和优点将以举例的方式根据下面的几个较佳实施例结合附图在下面进行说明：

图1    是本发明的第一带式输送机的主要部分的剖面图;

图2    是本发明的第二带式输送机的剖面图;

图3    是图2中带的详细平面图，表示了柔性导轨;

图4    是本发明第三实施例的部分剖面图;

图5    是图4所述实施例中磁场和电流环配置的图示;

图6    和图7是本发明进一步实施例的详细剖面图;

图8    是本发明的带式输送机安装设置的平面图;

图9    是图8中Ⅹ-Ⅹ平面的剖面图;

图10和11是本发明的进一步安装方式的类似图示;

图12是图11中Ⅷ-Ⅷ平面的剖面图;

图13是用于同步线性马达驱动系统的不同形式的导轨转子的详细透视图;

图14是本发明的另一种形式-袋式输送机的垂直横截面图示;

图15是本发明的第三实施例的剖面透视图。

图1    表示了一种环形带式输送机1，它包括一条橡胶或类似材料的环形带2，该带2有两个沿带2的对应纵向边5的加大的纵向边缘部分3，4。加大侧边缘部分3，4以通常已知的方法成形（如见国际专利申请No.WO87/03565），并且沿输送通路部分密封接合在一起，在输送通路内它在以接近间隔的垂直轴线导辊6之间移动，并在倾斜轴线支撑辊7（点划线所示）上面移动。侧边缘部分4位于侧边缘部分3之上并且在其整 个长度上向上伸出一个柔性金属导体条8形成一个导轨转子，该转子在线性驱动马达定子10的臂9之间移动，所述臂9相互接近间隔设置并在柔性“导轨”件8的每侧12和定子10的相应臂9之间有一个小空气间隙11。定子10被加能量以便引起导轨件8的线性运动。

从图1中可以看出，带2的中心部分14限定一个基本上筒状袋，其内可盛有散装物料14并进行输送。图2和3示出了一个基本上类似的输送机1，它包括一个稍有不同的带边缘部分15，16，带2可被支撑并且边缘部分由在带2的每侧的相对设置的倾斜引导和支撑辊17保持它们的密封接合在一起。辊17通过轴18可旋转地装在支撑件19上，而支撑件19附属在输送机支撑构架20上。在这个实例中，一侧边缘16有一个垂直向上的伸出腹板21，腹板内埋入铁磁金属缆22，该缆22沿带2的纵向延伸。另外多个基本上呈“U”型截面的铝或铜段23以接近的间隔24卷绕橡胶腹板21。这些铝或铜段23由铝铆钉25固定在其位置上，铆钉25穿过段23的末端26，腹板21设置在中间。铆钉25还通过段23形成一个完整封闭环形电路。分段“导轨”的这种特别形式，可提供比图1实施例中更大程度的挠性，因而有助于安排输送带无论在水平还是在垂直平面上的转弯。

图4    示出了另一个实施例，其中带的侧边缘3，4的形状适合相互密封接合并且适合图1中实施例所采用的用导辊支撑。在这个实施例中，虽然侧边缘部分4有一个类似于图2实施例中的腹板21，但腹板21内有加强织条27并沿腹板21延伸，从而有助于在接连的支撑辊之间承受带2和其上散装物料14的重量。铝段用图2类似的方法借助于铝铆钉25固定到腹板21上，但一对钢条28沿带延伸并挤入铝段23和腹板21的相对侧29之间。钢条28由一个背对腹板21的自由边31的小空气间隙30分开，以便分开它们的磁场，下面的结合图5进行说明。为了清楚起见，图4中没有示出线性驱动马达定子10。

图5    以图解的形式示出了在导轨段23上的感应电流环32（用实线表 示，和图4实施例中的延伸穿过并围绕定子10（用虚线表示）的磁场33之间的相互作用。

图6和7表示了侧边缘的进一步改变形状。在图7中，可注意到每个侧边缘35，36包含一个纵向延伸导体条37。

图8    示出了输送机的安装方式，其中输送和返回侧38，39在带通路的主要部分从垂直截面看设置成一个在另一个的上面（见图9）。在一端，带2被安排绕过一个垂直轴线的返回滚筒38，而在另一端，绕过一个水平轴线的返回滚筒39。除在装料站40外，带穿过输送通路的主要部分总是保持边缘部分3，4密封接合在一起。而在装料站，边缘部分分开，其分开程度足以允许散装物料送入41带的内部。当散装物料42卸出时，带2再次打开成基本上平的形状并通过水平轴线的返回滚筒39。

图10示出了一个基本上类似的设置，但在这个实例中，无论返回滚筒38还是返回滚筒43的轴线均设置成垂直轴线，并且带被安排进一步通过另外两个垂直轴线滚筒44，在两个滚筒44的位置上要求改变带的通过方向。在这个实例中，无论在装料站41还是在卸料站45，带仅部分被打开。图11中的安装方式基本上类似于图10中的方式，仅是输送机带通路的输送和回程侧46，47是并排设置的（见图12）。

从上述的举例可看出，从带的主体上向上伸出一个基本上垂直的“柔性导轨”有更进一步的优点，在“导轨”和线性驱动马达定子之间的必要的小空气间隙可易于保持在必要的精确程度，这是因为带的这部分基本上与任何在水平方向穿过空气间隙的装料无关。由于带和其内的散装物料的重量基本上由辊支撑（在辊之间由带本身支撑），所以线性驱动马达仅要求在带的通路方向上提供驱动力，而不需要支撑带和散装物料的重量以及保持转子装置和定子装置之间的垂直空气间隙。

如上所述，也可采用其他形式的线性马达驱动。图13示出了用于同步线性马达的柔性导轨转子的一部分，其中带侧边缘部分3有一个向上 伸出的腹板21，其上设置了一系列规则间隔的永久磁件48，磁极沿“柔性导轨”交替变化。

图14表示了基本上类似于WO89/01451所公开形式的“袋”式输送机。其中输送带2沿其底面50有一个中心纵伸肋条49。一个电导金属片状导轨转子8从肋条49向下垂直伸出并在定子10的臂9之间移动，肋条49支撑在辊7上，辊7支撑带2和散带物料14的重量。带的上部侧边缘部分在两边紧靠导辊52实现横向支撑。因此，在这个实例中，线性马达驱动也是仅用来驱动带的纵向移动，并不支撑带以及其上的物料。

图15示出了本发明的另一个较佳实施例，它的形式是基本上类似于美国专利4，850，476所公开的悬挂筒带式输送机。其中带2的边缘部分3，4由夹具装置52（基本上类似于上述的美国专利的夹具）保持在一起，所述夹具52沿带通路的要求的密封部分以规则的间距如2-3米把带2夹住。夹具装置52内有感应板54，当夹具装置52把输送带2夹住时，所述的夹具装置结合形成导轨转子装置8。夹具装置52被设计成沿辊58上的单轨56移动。定子装置10在沿单轨56移动通路上围绕单轨56以规则的间隔如50-100米设置，因此，所述导轨装置8和所述定子装置10结合驱动所述的“袋”输送机2。

沿带通路的长度上，在装料和卸料站上，开关机构（为清楚起见图中未示）由辊58的通过而起动，引起夹具装置52根据要求张开。夹具装置继续沿单轨56移动，直到带2由水平支撑辊支撑在一个打开状态。当带2要求闭合和夹紧时，倾斜辊把带2的边缘部分3，4引到一起几乎接近单轨的底面，在此，夹具装置52由开关机构闭合并夹紧带2的边缘部分3，4。柔性导轨转子装置8与所述定子装置10电磁接合从而驱动输送带2。

根据本发明的带式输送机，所述的导轨转子装置（8）可与所述的至少一个纵向边缘部分整体形成。