强制驱动螺旋型输送机和皮带 |
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| 申请号 | CN201180033770.0 | 申请日 | 2011-07-08 | 公开(公告)号 | CN102971237A | 公开(公告)日 | 2013-03-13 |
| 申请人 | 莱特拉姆有限责任公司; | 发明人 | 卡斯帕尔·费德·塔斯马; 大卫·W·博格尔; | ||||
| 摘要 | 一种用于沿着螺旋路径强制性地驱动一个 输送机 皮带（20）的 螺旋输送机 。该螺旋输送机包括一个旋转的圆柱形塔（10），该圆柱形塔带有多个平行的驱动构件（14），这些驱动构件从该塔的底部向顶部在其周边上延伸。每个驱动构件包括一个向外伸出的脊（28），该脊的高度从该塔的底部向顶部变化。这种高度变化有助于该皮带进入到该塔上并且从中离开并且有助于与该皮带的内边缘沿着其沿该塔的大部分路径进行牢固的强制性驱动接合。在另一种形式中，一种输送机皮带具有多个齿（62），这些齿在该皮带的内边缘处具有多个引导表面（78，79）。这些齿引导多排皮带之间的这些驱动构件而与该皮带的内边缘处的多个驱动面进行驱动接合。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种输送机皮带，包括： |
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| 说明书全文 | 强制驱动螺旋型输送机和皮带[0001] 背景 [0003] 输送机皮带通常被用于将物品例如食品和其他材料输送穿过冷却或加热过的环境。螺旋输送机（在该螺旋输送机中，输送机皮带沿着围绕中央塔、转鼓或保持架卷绕的螺旋路径）被用于冰箱和烤箱中以提供具有小的占地面积的长的输送路径。 [0004] 一些螺旋输送机被构造为具有支撑在一个中央的无旋转的塔上的螺旋轨道。其输送机皮带围绕该螺旋轨道被位于该螺旋路径外部的单一位置处的多个驱动链轮所驱动。在皮带中出现在其与这些驱动链轮的接合处的正前方的最大张力对于这样的长皮带会是相当高的。为了减小最大皮带张力，使用超速驱动的螺旋输送机系统。在这些超速驱动系统中，输送机皮带通过皮带的内边缘与转鼓的更快旋转的外表面之间的摩擦接触所驱动，其中该皮带被螺旋地缠绕在该转鼓上。因为是沿着整个螺旋路径来驱动皮带，减小了最大皮带张力。但为了转鼓与皮带边缘之间的有效的摩擦接合，仍需要一定的张力。此外，这种摩擦接合引起了在皮带边缘和转鼓外表面的磨损。由于在摩擦中损失了驱动该转鼓所要求的大部分旋转能量，因此电动机和功率需求会是相当高。并且，由于超速驱动系统对转鼓外部与皮带的内边缘之间的摩擦是敏感的，因此张力和超速驱动的特有设置是因设施而变化的。 [0005] 强制性驱动螺旋型系统已经被用于克服超速驱动系统的一些缺点，在强制性驱动螺旋型系统中位于旋转保持架外部的驱动结构与位于输送机皮带内部的结构相接合。由于在位于保持架上规则间隔开的驱动结构与皮带内边缘上的规则间隔开的边缘结构之间存在强制性接合，因此不存在如在超速驱动系统中的滑动。不需要额外的张紧并且摩擦损失较小。但是强制性驱动螺旋型系统的一个问题在于将皮带与保持架上的驱动结构干脆地接合和与之脱离接合。 [0006] 概述 [0007] 体现本发明特征的输送机皮带的一种形式包括一系列多排的皮带模块，这些排沿着铰接点在连贯的多排之间被链接在一起，这些铰接点限定了垂直于输送方向从这些排的第一侧边缘延伸至这些排的相反第二侧边缘的多条铰接轴线。这些铰接点在该输送方向上具有游隙以便允许这些排当该第一侧边缘处于输送路径中一圈的内侧时在该第一侧边缘处一起塌陷。该第一侧边缘具有一个驱动面。多个齿从这些排的第一侧边缘向外伸向远端。每个齿上的一个引导表面被定向成用于在这些齿之间引导一个外部驱动构件的末端，使得该驱动构件与该排的一个连贯排的驱动面处于驱动接触，从而在输送方向上驱动该输送机皮带。 [0008] 在本发明的另一个方面，一种形型式的螺旋输送机包括一个旋转的圆柱形驱动塔，该驱动塔具有从底部延伸至顶部的外周边。一个皮带入口水准器与该底部相邻以用于上升的螺旋或与顶部相邻以用于下降的螺旋。多个平行驱动构件在该驱动塔的周边上在长度方面延伸。每个驱动构件具有从底端向顶端径向地向外伸出的一个脊。这些脊的底端从该用于上升螺旋的皮带入口水准器向上错开了一个第一距离，或者这些脊的顶端从该用于下降螺旋的皮带入口水准器向下错开了一个第一距离。一个输送机皮带在输送方向上围绕该旋转的圆柱形驱动塔的外周边沿着螺旋输送路径向上或向下前进。该输送机皮带包括多排的皮带模块，这些排具有一个顶侧和一个底侧并且沿着铰接点在连贯的多排之间被铰接地链接在一起，这些铰接点限定了垂直于输送方向从这些排的第一侧边缘延伸至这些排的相反第二侧边缘的多条铰接轴线。这些铰接点在该输送方向上具有游隙从而允许这些排当该第一侧边缘处于螺旋型输送路径的内侧时在该第一侧边缘处一起塌陷。每排的第一侧边缘包括一个驱动面以及一系列向外延伸的齿，这些齿带有引导表面，这些引导表面被定向成用于在这些齿之间引导上升螺旋中的这些脊的底端或下降螺旋中的这些脊的顶端，使得这些脊被定位成与这些驱动面处于驱动接触中，从而在输送方向上沿着该螺旋输送路径来驱动该输送机皮带。 [0009] 另一种型式的螺旋输送机包括一个驱动塔，该驱动塔从底部延伸至顶部并且围绕一条竖直轴线旋转。多个平行的驱动构件在长度方面从该驱动塔的底部延伸至顶部。每个驱动构件具有一个向上伸出的脊，这个脊与该竖直轴线相距的距离从该驱动塔的底部至顶部是变化的。一个输送机皮带是通过这些驱动构件的与皮带内边缘相接合的这些脊而围绕该驱动塔在螺旋路径上受到强制性驱动的。 [0012] 图1是体现本发明特征的一种螺旋输送机系统的侧向立面示意图； [0013] 图2A和2B是图1的驱动塔的驱动构件的下部区段的轮廓和正面视图；并且图2C是正进入图1的驱动塔的驱动构件的下部区段中的螺旋驱动皮带的顶部平面图； [0014] 图3A和3B是图1的驱动塔的驱动构件的中间区段的轮廓和正面视图；并且[0015] 图4A和4B是图1的驱动塔的驱动构件的上部区段的轮廓和正面视图； [0016] 图5A和5B是体现本发明特征的一种侧面弯曲的输送机皮带模块的内边缘的顶部和底部轴测视图； [0017] 图6是体现本发明特征的另一种型式的侧面弯曲的输送机皮带模块的内边缘的轴测视图； [0018] 图7是体现本发明特征的又另一种型式的侧面弯曲的输送机皮带模块的内边缘的轴测视图； [0019] 图8是体现本发明特征的还又一种型式的侧面弯曲的输送机皮带模块的内边缘的轴测视图； [0020] 图9是体现本发明特征的另一种型式的侧面弯曲的输送机皮带的内边缘以及一种驱动塔的周边的顶部平面视图； [0021] 图10是由图5A和5B的模块构造的一种输送机皮带的内边缘的一部分的轴测视图； [0022] 图11是使用如图5至图8中的模块式输送机皮带的另一种螺旋输送机的侧向立面视图； [0023] 图12是如图11中的螺旋输送机的驱动构件的一部分的斜视图； [0024] 图13是图12的沿着线13-13截取的驱动构件的一个截面； [0025] 图14是图11的螺旋输送机的一部分的侧视立面图，示出了位于皮带入口水准器处的驱动塔； [0026] 图15是在图11的螺旋输送机的皮带入口水准器处的放大视图，示出了输送机皮带与这些驱动构件的初始接合； [0027] 图16是另一种型式的螺旋驱动塔的侧视立面图，具有叠加的力的图示，其中在塔的周边具有多个螺旋驱动杆，这些杆可用于由如图5至图8中的模块制成的输送机皮带；并且 [0028] 图17和图18是另两种形式的驱动塔的斜视图，这些塔具有向外延伸的底部裙围部分，这些裙围部分可用于由如图5至图8中的模块制成的输送机皮带。 [0029] 详细说明 [0030] 图1中示意性示出了一种螺旋输送机。该螺旋输送机包括一个处于圆柱形转鼓或保持架形式的驱动塔10，该驱动塔被驱动以便围绕一条竖直轴线12旋转。该旋转塔具有多个平行的、总体上竖直的驱动构件14，这些驱动构件围绕其周边16是规则地间隔开的。每个驱动构件在长度方面在该塔的底部18与顶部19之间延伸。该输送机皮带20围绕该塔遵循一条多层级的螺旋路径。该路径是由一个螺旋搬运装置（carryway）或由位于底部的一个搬运装置以及安装在皮带上的多个升降板（stackerplate）限定的。该皮带的内边缘强制性地接合这些驱动构件，这些驱动构件随着该塔旋转而驱动该皮带向上。该皮带围绕不同的接纳的、闲置的以及给进的链轮22行进，使其产生了从位于塔顶部的出口返回至底部处的入口的路径。塔10在其底部被安装至一个底座24上并且被电动机和齿轮（未示出）转动。 [0031] 每个驱动构件14包括：一个总体上竖直的轨道26，该轨道在底部18处被附加至驱动塔10的一个下部环27；以及从该轨道向外伸出的一个脊28上，如图2A和2B中所示。显示出该脊是形成于一个重叠区32上，该重叠区沿着轨道的大约整个长度覆盖了该轨道的外面34。如图2C中所示，多个接片36将该重叠区保持在该轨道上。不同于被形成在一个重叠区上，该脊可以直接焊接到轨道上或者与之整体地形成。 [0032] 在每个驱动构件的下部区段38中，该脊28包括一个恒定高度的区域40和一个楔形区域42。一个恒定高度的区域在该轨道的底部处开始并且向上延伸至该楔形区域。脊28的高度从该恒定高度的区域中的高度h2增加至在该楔形区域的上端处的最大高度h1。换言之，脊28距离驱动塔的竖直轴线12（图1）的距离从一个恒定距离增大到在该楔形区域的上端处的更大距离。下部区段38的恒定高度的区域与竖直方向成一个角度α。 [0033] 这个脊在该驱动塔的下部区段的底部部分中偏离竖直的取向以及小的高度h2有助于输送机皮带20进入到该旋转塔上，如图2B和图2C中所示。输送机皮带20被示出为由一系列多排的皮带模块44构成的模块式塑料输送机皮带，这些模块常规地是通过铰接杆（未示出）一排一排地相互连接的。随着皮带切入式行进至旋转塔10时，其一个内边缘46可以接触这些脊28中的一个。当皮带更紧密地指向该驱动塔时，这个脊最终滑动离开该内边缘并且进入相邻的多个皮带排之间的空隙48中。这个脊在下部区段中成角度的取向有助于在皮带沿着其倾斜的螺旋路径50前行时引导皮带进入适当的接合。直到皮带到达这些驱动构件的下部区段38的楔形区域42时，这个脊采取了恰好位于一个皮带排的内边缘上游的位置。在这个位置中，该驱动构件与皮带的内边缘相接合以便使其强制性地沿着螺旋路径50驱动而无滑动。在楔形区域42中，这个脊的高度逐渐增大至其最大高度h1。这种逐渐增大进一步有助于皮带过渡到与该旋转塔完全强制性接合，如由最大高度驱动构件14’指示的。 [0034] 这个脊28向外延伸至在每个区段构件14的中间区段52中的最大高度h1。在该中间区段中，脊与竖直轴线12的距离（图1）是恒定的。该中间区段被布置在驱动塔的周边上、在下部区段38的正上方，如图3A和图3B所示。该中间区段构成了该塔的大部分高度并且因此提供了与输送机皮带的大部分驱动接合。该中间区段可以是如图所示的为竖直的或者偏离竖直而倾斜的。刚好在皮带从塔10的顶部19离开的前方，脊的高度从最大高度h1减小至在顶部处为零，如图4A和图4B中所示。这种逐渐减小发生在每个驱动构件14的上部区段54中。每个轨道的顶部被附加至一个上部轮缘56上。在该上部区段中，脊28的渐减的高度或它距离驱动塔竖直轴线的距离允许皮带从该旋转塔的驱动构件上逐渐地并且简洁地脱离接合。 [0035] 因此，图1至图4的螺旋输送机在没有超速驱动的情况下用多个驱动构件强制性地驱动一个输送机皮带沿着一条螺旋路径，这些驱动构件与皮带的内边缘相接合，该皮带具有在高度上从该旋转的螺旋驱动塔的底部向顶部变化的脊。 [0036] 图5A和图5B中所示的边缘皮带模块60可以用于构造具有不同于图2C的皮带20的边缘结构的一种侧向弯曲的输送机皮带。边缘模块60具有一个帐篷形状的齿62，这个齿附接至皮带的侧边缘66中的一个空腔64上。这个齿从该模块的顶侧68被压入空腔64中。一个被拧入了凸起72（从这个齿的底座74延伸）的拐角之中的螺钉70的头部在该空腔的内部拐角处抓握该模块的底侧69以便将这个齿附接至该模块上。这个齿可以通过去除螺钉而从模块上拆下。凸起72还部分地封闭了模块的枢转杆孔76以便帮助将该铰接杆固持在皮带内。在这种形式的边缘模块中，这个齿可以改为从底侧69插入并且以相同方式被固持。因此这些齿可以从顶侧68向上或从底侧69向下延伸。这个帐篷形状的齿具有一对引导表面78、79，这些表面汇合而与这个齿的远端80存在距离。 [0037] 在图6中示出了另一种形式的从皮带模块的内边缘延伸的齿。在这个模块中，一个金刚石棱柱形状的齿82从模块86的内边缘84径向地向外延伸。这个金刚石形状的齿是与该模块整体地模制的并且具有四个引导表面88A-D以及两个竖直驱动面89A、89B。应该清楚的是，图5A和图5B的帐篷形状的齿62可以与该边缘模块整体地形成并且图6的金刚石形状的齿可以作为单独的零件来制作，这个零件可以附接至该模块上。在图7中示出了具有整体模制的齿的另一个皮带模块。这个皮带模块130具有截头三棱镜形状的齿132，这个齿从该模块的内边缘134径向地向外伸出。引导表面136、137从该模块的顶表面和底表面会聚。该三棱镜的底部起到一个驱动面138的作用。图8的皮带模块140具有一个圆柱形卵形形式的齿142。这个齿具有圆化的引导表面145、146，在其之间具有相反的驱动面146、147。 [0038] 在图10中示出了由如图5A和5B中的具有内边缘的模块制成的输送机皮带90的一部分。这个皮带部分示出了在多个铰接点94处通过多个铰接杆93以多排92连接在一起的这些模块，这些铰接点垂直于输送方向96延伸。皮带的间距是顺序的铰链之间的距离。铰接杆孔98在输送方向上是长形的以便在输送方向上提供足够的游隙以用于该皮带的侧边缘100在一圈的内部处塌陷而相反的外边缘发生膨胀以便在外半径上遵循其更长的路径。由于皮带90可以在低张力下进入螺旋驱动塔中，这些排可以如图10中所示一起塌陷。这些齿62的尾随的引导表面79从其远端80朝着面向连贯的尾随模块的多个驱动面102降低。这些齿62的前导的引导表面78从其远端80在朝着连贯的前导模块上的背对的驱动面102的相反方向上降低。皮带的多个边缘上的相反的面103可以用作驱动面，如果该皮带在相反方向上运行的话。 [0039] 图11中示出了一个螺旋驱动塔104，该驱动塔具有围绕塔的周边遵循一个螺旋路径106的输送机皮带90。多个竖直的驱动构件112在长度方面从该塔的顶部114延伸至底部115。这些驱动构件优选地是以等于皮带间距的整数倍的间隔来定位的以便获得最优的运行特征。但是它们也可以按皮带间距的非整数倍或者以皮带间距的不同整数倍不均匀地间隔开。多个脊116从这些间隔开的驱动构件112、从这些脊的顶端118向底端119径向地向外伸出。在这个实例中，该输送机是在方向108（具有螺旋升高的输送方向110）上以上升螺旋旋转的。该皮带初始地在皮带入口水准器120处接合该塔，该皮带入口水准器位于这些脊的底端119下方。这些皮带围绕这个塔在略微倾斜的路径上前行了约90°上下，或者在升高到这些脊116的底端119的水平之前需要任何圆周弧长度来使该皮带的内边缘塌陷。 [0040] 如图12和图13所示，这些脊116的底端119是楔形的。该驱动构件112是一个扁平条带，其中这个脊沿着其大部分长度向外伸出。在该条带的相反边缘中的多个凹槽121接纳了形成这个塔的周边的外围结构122的边缘。 [0041] 在图14和图15中示出了输送机皮带与上升螺旋的接合。图14示出了该输送机皮带的底部层级与该塔在这些脊116的底端119下方相接合。这些脊的底端在该皮带入口水准器120的上方错开了一个竖直距离124。在该塔的错开的部分中，皮带的内边缘沿着这个塔以与塔的周边处于摩擦接触的方式前行以便给皮带的内边缘一个塌陷的机会。最后皮带90升高至这些脊116的底端119。脊116的远端119首先在以下三个地方之一来接触从一排皮带的顶侧68向上延伸的齿62：(a)前导的引导表面78；(b)尾随的引导表面79；或(c)远端80。如果初始的接触是在前导的引导表面78上，则这个脊的底端119趋向于沿该前导的引导表面向下前行并且将这一排向后推离前导的一排，而使得这个脊在一个位置处配合在这些排之间以便强制性地驱动前导的一排。如果脊116的底端119首先接触尾随的引导表面79，则该底端沿着这个引导表面向下滑入这一排与连贯的尾随一排之间的空隙之中而进入一个位置，使得这个脊的前导侧126对这一排的驱动面102施加一个驱动力（图 10）。如果这个脊的底端初始地接触该齿62的远端80，则这个脊可以沿着任一引导表面向下滑动，这取决于摩擦和任何的皮带张力。 [0042] 在一个下降的螺旋中，这个操作是类似的。该皮带入口水准器位于塔顶部处的这些脊的顶端之上。这些脊在该入口水准器下方错开了一个竖直距离，这个竖直距离足以允许皮带的内边缘塌陷靠在该塔的周边上。下降螺旋中的皮带的这些齿从皮带的底侧向下延伸以接合这些脊的顶端。由如图6中的模块所构造的具有指向上和向下指向的引导表面88A-D以及驱动面89A、89B的，或者如图8中具有圆化的以及底部引导表面144、145和驱动面146、147的输送机皮带，可以用于下降和上升的螺旋二者中并且在任一方向上被驱动。 图6和图8中的这些齿是关于其竖直和水平中心线对称的。图7的模块中的这个三角形齿 132的两个引导表面136、137允许由这类模块构造的一个输送机皮带抵靠其驱动面147通过上升或下降的螺旋被驱动。 [0043] 图9示出了具有多个边缘模块150的一种侧向弯曲的输送机皮带，这些边缘模块具有从每一排向外径向地延伸的多个齿。这些齿152、153各自具有一个前导的成角度的引导表面154和一个尾随的驱动面156，从而形成了一种锯齿形状。在该驱动塔周边上的每个区段构件158都具有多个锯齿形状的脊160，这些脊带有多个前导的驱动侧面162。这些引导表面154引导这些脊的驱动侧面162与一个前导的驱动面156进入驱动接触。这个塔上的这些脊与皮带上的这些齿相比是略微更细的，这样它们更容易互相配合。并且较高的齿密度对该驱动塔提供了更多可供使用的接合点。 [0044] 尽管在图1至图4中所示的驱动塔的周边上的以及在图11至图15中所示的驱动塔中的这些驱动构件是总体上竖直的，但这些驱动构件可以如图16所示是偏离竖直而倾斜的。该驱动塔166在该塔的周边170上的这些偏离竖直而倾斜的驱动构件上具有多个脊168以形成一种螺旋安排。一个输送机皮带172被示出是沿着螺旋路径174的下降螺旋运行的。这个皮带被构造为具有如图7所示的带有齿的边缘模块，即，这些齿具有一个相对于输送方向倾斜的面，优选地与这些偏离竖直的驱动脊的倾斜具有相同角度。底部引导表面 136引导这些驱动构件的顶端176与该皮带边缘初始接触。这些脊的前导的边缘178接合了该边缘模块的顶部引导表面137，这些顶部引导表面转而充当了驱动表面。在图16的塔上叠加的力的图示显示了，该倾斜的脊168的前导侧面178在类似倾斜的齿面137（放大示出）上施加的并且作用在这个面的法向方向上的总的力FT具有一个向下的竖直分量Fv，这个分量有助于保持该输送机皮带的内边缘向下。这排除了对于额外的保持向下的结构的需要，对于一个如之前的形式中进入带有竖直驱动构件的螺旋驱动塔中的输送机皮带而言这个结构将是需要的。并且通过图16的向前倾斜的脊，该输送机皮带与比该驱动塔的旋转相比将更快地移动。如果这些脊被相反地倾斜，则该皮带将更慢地移动。 [0045] 在图17和图18中示出了另外两种形式的驱动塔。图17中的驱动塔180具有一个圆柱形上部部分182和一个裙围部分184，该裙围部分离开该塔的竖直轴线186向外朝着塔的底部188逐渐变细。图18中的驱动塔190具有一个上部部分192，该上部部分具有第一直径d1。一个裙围部分194包括一个具有第二直径d2的底部196，该第二直径大于上部部分192的第一直径d1。一个锥形的部分197将该底部196连接到上部部分192上。（在图中锥度被夸大。）从底部进入任一带有裙围部分的驱动塔中的输送机皮带在皮带的外边缘中具有某一量值的初始张力。当该输送机皮带的内边缘在它沿着塔的裙围部分螺旋地上升时开始塌陷，塔的直径在裙围部分中略微减小以便有助于减轻该输送机皮带的外边缘中的张力。 [0046] 因此，图11至图18的螺旋输送机在没有超速驱动的情况下用多个驱动构件强制性地驱动一个输送机皮带沿着一条螺旋路径，这些驱动构件与皮带的内边缘相接合，该皮带具有一个脊，这个脊在一个驱动位置中被初始地引导而在该皮带上抵靠在一个驱动面上。并且该螺旋输送机系统还允许使用其内圈半径与驱动塔的半径不相匹配的皮带。 |
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