CN102596765A

CN102596765A - 螺旋型传送器系统和方法

Info

Publication number: CN102596765A
Application number: CN2010800501626A
Authority: CN
Inventors: M·J·约翰逊
Original assignee: Laitram LLC
Current assignee: Laitram LLC
Priority date: 2009-09-04
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2012-07-18
Also published as: IN2012DN02483A; WO2011028918A1; MX2012002733A; JP2013503801A; EP2473427A1; KR20120091048A; AU2010289461A1; US8302764B2; US20110056806A1; RU2012111452A; CA2773097A1; BR112012004787A2

Abstract

一种双螺旋螺旋型传送器(42)、一种用于将物品沿螺旋型传送器向上和向下传送的方法，以及一种用于构建用于螺旋型传送器的传动滚筒的方法。双螺旋螺旋型传送器(42)通过啮合带的外边缘来将在传送器上的物品沿螺旋形滚筒的内侧面向上传送，并且通过啮合带的内边缘来将在传送器上的物品沿滚筒的外侧面向下传送。在滚筒的底部处的回转驱动器驱动传送器。

Description

螺旋型传送器系统和方法

背景

本发明大体上涉及动力驱动的传送器，并且更具体地，涉及用于将物品沿螺旋状路径向上和向下运输的螺旋型带式传送器以及方法。

传送带经常被用于将物品，例如食品和其他的材料，传送经过被冷却的或被加热的环境。在螺旋型传送器中传送带沿着围绕中央的塔缠绕的螺旋状路径而行，螺旋型传送器被在冷冻器和烘箱中使用以提供具有小的占位面积的长传送路径。在其中传送带被在旋转的塔或滚筒的外部和带的内部边缘之间的摩擦接触驱动的低张力螺旋型传送器通常被用于这些应用。增加物品在冷冻器或烘箱中的停留时间或在同一个水平供入和排出物品可以通过将传送带沿着两个螺旋状路径前进被实现，一个螺旋状路径上升并且另一个螺旋状路径下降。而两个分离的螺旋型传送器比单一螺旋型传送器占用多于两倍的占地面积。如果限制占地面积是重要的，那么双螺旋螺旋型传送器可以被使用。某些双螺旋螺旋型传送器使用两个具有不同的半径的同心的传动滚筒以将传送带沿滚筒中的一个的外部周界螺旋地向上摩擦地传动以及沿另一个螺旋地向下摩擦地传动。但是这些双螺旋螺旋具有复杂的笼形结构以将滚筒的内部连接于中央的驱动柱并且提供为了保持滚筒的形状所需要的结构刚性。此外，两个滚筒和大范围的支持结构干扰经过传送器的空气流并且影响冷冻器或烘箱的效率。

概述

这些缺点被体现本发明的特征的螺旋型传送器克服。这样的螺旋型传送器的一个形式包括旋转传动滚筒和在长度上可缩陷以通过转弯的传送带。所述传送带通过外带边缘与滚筒的内侧面的啮合而沿着在所述旋转传动滚筒内部的内螺旋状路径以具有在一个方向的竖直运动分量的方式传动，并且通过内带边缘与所述旋转传动滚筒的外侧面的啮合而沿着在滚筒外部的外螺旋状路径以具有在相反方向的竖直运动分量的方式传动。

本发明的另一个方面提供利用单一的旋转滚筒沿螺旋型传送器向上和向下传送的方法。所述方法包括：(a)通过使传送带的外边缘与旋转滚筒的内侧面接触，来将所述传送带沿着在所述旋转滚筒的所述内侧面内部的内螺旋状路径以具有在沿所述旋转滚筒向上或向下的第一方向的竖直运动分量的方式传动；以及(b)通过使所述传送带的内边缘与所述旋转滚筒的外侧面接触，来将所述传送带沿着在所述旋转滚筒的所述外侧面外部的外螺旋状路径以具有在沿所述旋转滚筒向下或向上的相反的第二方向的竖直运动分量的方式传动。

附图简述

本发明这些特征和方面以及其优点通过参照以下的描述、所附的权利要求和附图被更好地理解，在附图中：

图1是体现本发明的特征的单一滚筒、双螺旋螺旋型传送器的图解；

图2是图1的螺旋型传送器的俯视平面图；

图3是如图1中的螺旋型传送器的侧视图，其中滚筒驱动器被切开，但是具有被抬升的排出部；

图4是如图1中的但是具有顶部排出部的螺旋型传送器的部分侧视图；

图5是如图4中的但是具有被选择性地致动的顶部排出传送器的螺旋型传送器的俯视图；

图6是图5的螺旋型传送器的部分侧视图；

图7是用于图1的螺旋型传送器的传动滚筒的内侧面的一部分的剖视图；

图8是沿着在图7的滚筒的内部上的内螺旋状路径而行的传送带的一部分的俯视平面图；

图9是可与图7的滚筒共同使用的传送带的另一个形式的一部分的俯视平面图，但是具有不同的外侧边缘；

图10是可与如图7中的传动滚筒共同使用的具有外侧边缘滚子的金属传送带的一部分的俯视平面图；

图11是可与如图7中的传动滚筒共同使用的具有外侧边缘滚子的传送带的另一个形式的俯视平面图；

图12是在图1的螺旋型传送器中的滚筒的底部内侧面处的横切进给部分的部分侧视图；

图13是图12的横切进给部分的俯视平面图；

图14是如图1中的螺旋型传送器的部分侧视图，示出了回转驱动器的一个形式；

图15是如图1中的螺旋型传送器的部分侧视图，示出了回转驱动器的另一个形式；

图16是如图1中的螺旋型传送器的分解视图，示出了滚筒由三个模块化的节段制造；

图17图示了用于将被堆叠的图16的滚筒模块连接在一起的紧固系统的俯视平面图和侧视图；

图18是在如图1中的螺旋型传送器中的传动滚筒的顶部处的传送带重叠区域的俯视平面图；

图19是在图18的重叠区域中的传送带轨道的横截面；

图20是在图18的重叠区域中的中间传动的一个形式的侧视图；

图21是示出了在图18的重叠区域中的联接分离链轮与传送带的啮合的俯视平面图；

图22是在如图1中的螺旋型传送器中的传动滚筒的顶部处的重叠区域的另一个形式的俯视平面图；

图23是在图22的重叠区域中的中间传动的另一个形式的张紧部分的侧视图；

图24是在图22的重叠区域中的传送带和其轨道的横截面；

图25是在图22的重叠区域中的中间传动的侧视图；

图26是图25的中间传动的俯视平面图；

图27是具有用于如图1中的螺旋型传送器的闭环控制的反馈的控制器的框图；

图28是在如图1中的螺旋型传送器中可使用的无笼(cageless)传动滚筒的透视图；

图29是图28的滚筒的在被弯曲为圆柱体之前的平面图；

图30是用于图28的滚筒的加强带的透视图；

图31是图28的滚筒的一部分的水平的横截面；

图32是图28的滚筒的一部分的竖直的横截面；

图33包括如图28中的两个可堆叠滚筒的顶部边缘和底部边缘的放大的侧视横截面图，示出了舌部和凹槽构造；

图34是具有用于如图1中的螺旋型传送器的带张紧系统的重叠区域的另一个形式的俯视平面图；

图35是重叠区域的沿着图34的线35-35取得的侧视图；

图36是具有用于如图1中的螺旋型传送器的滑动器托盘张紧系统的重叠区域的又另一个形式的俯视平面图；

图37是如图1中的螺旋型传送器的剖视侧视图，示出了横切进给和重叠滑动器托盘；

图38是如图37中的横切进给滑动器托盘的俯视平面图；

图39是横切进给滑动器托盘的沿着图8的线39-39取得的侧视图；

图40是如图37中的重叠滑动器托盘的俯视平面图；

图41是重叠滑动器托盘的沿着图40的线41-41取得的侧视图；

图42是将传送带沿传动滚筒向上和向下强制地传动的如图1中的螺旋型传送器的一部分的水平的横截面；

图43是如图1中的螺旋型传送器的一部分的水平的横截面，示出了在传动滚筒的内部上的传动导轨(drive rail)的另一个形式；

图44是如图1中的螺旋型传送器的一个层的一部分的平面图，示出了被在传动滚筒的外侧上强制地传动的模块化的塑料传送带；

图45是如图1中的螺旋型传送器的一个层的一部分的平面图，示出了被在传动滚筒的外侧上强制地传动的金属带；

图46是如图1中的螺旋型传送器的一个层的一部分的平面图，示出了被在传动滚筒的内部上强制地传动的具有在边缘中的滚子球的金属带；

图47是如图1中的螺旋型传送器的一个层的一部分的平面图，示出了被在传动滚筒的外侧上强制地传动的图46的金属带；

图48A和48B是螺旋型传送器的沿着图42的线A-A取得的在螺旋型传送器的顶部和底部处的放大横截面；

图49A和49B是螺旋型传送器的沿着图42的线B-B取得的在螺旋型传送器的顶部和底部处的放大横截面；以及

图50是螺旋型传送器的沿着图42的线C-C取得的在螺旋型传送器的中部的放大横截面。

详细描述

沿着体现本发明的特征的螺旋型传送器中的双螺旋路径而行的传送带在图1和2中示出。物品40在传送带44上沿着横切进给路径(infeed path)46进入螺旋型传送器42，横切进给路径46大体上与仅在圆柱形传动滚筒50的内部的内螺旋状路径48相切。滚筒被滚筒驱动马达M1旋转，将传送带沿着内螺旋状路径48向上传动至螺旋型传送器的顶部。在顶部，传送带从内螺旋状路径过渡至沿滚筒的外侧向下螺旋地缠绕的外螺旋状路径52。传送带沿着内螺旋状路径和外螺旋状路径在与滚筒的旋转相同的水平方向缠绕，即在图1中顺时针的方向。但是在图1中，带在内螺旋状路径上以具有在一个方向即向上的竖直运动分量的方式推进，以及在外螺旋状路径上以具有在相反的竖直运动分量的方式向下推进。传送带的在内螺旋状轨道上的内边缘位于从滚筒的竖直旋转轴线53的半径R_I上。内带边缘在外螺旋状轨道上位于更大的半径R_O上。传送带在从内螺旋状路径48去往外螺旋状路径52时沿着在滚筒的顶部处的重叠或过渡路径54而行。带在仅在横切进给路径的横切进给水平59上方的排出水平58处沿着大体上与外螺旋状路径相切的排出路径56排出物品。传送带被在排出路径的远端端部处的马达M2旋转的主滑轮或链轮61紧贴传动滚筒地张紧。张紧滑轮或链轮60被用于当传送带44围绕空转滑轮或链轮62以及由马达M3(如果需要的话)驱动或在没有马达的情况下作为空转链轮操作的尾滑轮或链轮71返回至横切进给路径46时收紧传送带44中的松弛。上滚筒支持器63抵着滚筒的外侧进行支撑，而不干扰传送带的行进。

在图3中示出的双螺旋螺旋型传送器中，排出路径56'的排出水平58'相对于图1中的排出路径56的水平被抬升至在滚筒的顶部65和底部67之间的近似中途。返回滑轮或链轮64将返回中的传送带44从排出路径引导回至横切进给路径46。被加重或张紧的滑轮或链轮66收紧返回中的带松弛。图3还示出了用于支持滚筒50、带在其上沿着外螺旋状路径行驶的外螺旋状轨道70以及驱动马达和滑轮的外部框架68。延伸到传动滚筒的内部中的内部框架69支持传送带在其上沿着内螺旋状路径行驶的内螺旋状轨道72。内轨道部分和外轨道部分共同地组成两个同心螺旋的螺旋状轨道。(如果传送带是具有用于支持带的邻近的较高螺旋状层的内置间隔器框架的堆叠器带(stacker belt)，那么间隔器框架本身形成螺旋状轨道。)排出水平可以通过调整排出传送器支持器74的高度或位置被改变。

高水平的排出路径56"在图4中示出。在本实施例中，传送带44在滚筒的顶部离开螺旋状轨道，绕过螺旋状轨道的外螺旋状部分70。带被围绕上空转滑轮或链轮78转向至主传动滑轮或链轮61。带返回路径包括与张紧滑轮或链轮81共同地起作用的空转滑轮或链轮80。排出传送器支持器74可以被用于调整在滚筒的顶部和底部之间的排出水平。

可选择的高水平的排出路径82在图5和6中示出。螺旋型传送器42被示出为放入烘箱或冷冻器84的壁内。横切进给路径46和固定的排出路径56二者都在传送器的底部。排出传送器86在截留在螺旋型传送器的顶部处的物品的被下降位置88和允许物品继续沿着外螺旋状路径70向下至低水平的排出路径56的被提升位置89之间选择性地可运动。排出传送器包括在被安装在包括枢轴98的分段传送器框架96的空转滚子94中的围绕传动滑轮或链轮92行进的带90。枢轴围绕水平轴线旋转，如由箭头100表示的，以将分段框架96的内臂102向上和向下枢轴转动。在排出传送器86被下降以截留来自螺旋状路径的物品时，偏转滚子(deflection roller)104将螺旋形传送带44向下偏转。枢轴棒106将排出传送器接合于偏转臂108，其中在其远端端部处具有相似的偏转滚子。偏转滚子在螺旋形传送带被向下偏转时抵着螺旋形传送带进行支撑并且允许其继续沿着其螺旋状路径，几乎不具有额外的摩擦。

圆柱形滚筒50的一半的内侧面110在图7中描绘。滚筒的内侧面具有一系列的从滚筒的底部67延伸至顶部65的被均匀地间隔开的竖直导轨112。连贯的导轨的间距是传动节距P_D。(为了清楚性，图7不是按比例绘制的。)代替在滚筒中精确地竖直布置，竖直导轨可以以距竖直相差微小的角度例如0.5°至3°排列，如由虚线的导轨113代表的。这些成角度的竖直导轨将类似于沿着圆柱形传动滚筒的表面的膛线，并且在某些情况下可以辅助传送带的沿滚筒向上或向下的运动。如图8中所示的，竖直导轨在滚筒的内侧面110上包括沿着竖直导轨的从滚筒的底部至顶部的长度延伸的长形的齿116。长形的齿的凸形的远端端部117强制地啮合(positivelyengage)互补的传动接收表面118，互补的传动接收表面118界定模块化的塑料传送带122的外侧边缘120中的传动接收元件119中的凹形凹陷部。模块化的带由被铰链杆140联接的一系列的带模块的行114构建。由竖直导轨上的长形的齿形成的钩子将带围绕滚筒的内侧面传动。传送带随着传送带沿着传送带被支持在其上的内螺旋状轨道行驶时沿竖直导轨向上竖直地滑动。因此，竖直导轨作为传动带的外侧边缘的传动元件。界定凹陷部的传动接收表面形成传动接收元件中的将带保持在竖直导轨上的保持结构。沿着每个带行的一端穿过铰链元件125的在带行进方向延长的铰链杆孔123接收铰链杆140。以这种方式，传送带是在长度上可缩陷的。其的内侧边缘121可以在带通过转弯时在传送带的路径的内侧半径处在自身上缩陷。被安装于在滚筒的外侧面111上的竖直导轨的竖直磨损带124用作内带边缘在外螺旋状路径上沿螺旋型传送器向下行驶紧贴着的摩擦性支撑表面。长形的齿和磨损带优选地由低摩擦抗磨损材料例如UHMW或其他塑料制造。

术语“强制啮合(positive engagement)”和“强制传动(positive drive)”和它们的变化形式被用于意指带中的传动接收结构与滚筒上的防止带在啮合的区域中滑动的咬合传动结构啮合，或被该咬合传动结构驱动。这与“摩擦啮合”、“摩擦接触”和“摩擦传动”和它们的变化形式相反，“摩擦啮合”、“摩擦接触”和“摩擦传动”意指带通过与带可以沿着其滑动的驱动表面的摩擦接触被传动。

具有在其的外侧边缘120中的不同的传动接收元件127的另一个模块化的塑料传送带在图9中示出。在该带126中，带的外边缘具有向后凸出的突出部128，向后凸出的突出部128被接收在连接到竖直导轨112的附接部132中的咬合互补的凹形的垂直凹槽130中并且通过该咬合互补的凹形的垂直凹槽130被推动。UHMW或其他的塑料内衬134内衬该凹槽以减少在带在其被导轨结构强制地啮合时沿着凹槽向上滑动时的摩擦。

图10示出了线带(wire belt)136，线带136的外侧边缘120具有被安装在其铰链杆140的延伸部139上的滚子138，以形成传动接收元件。滚子是被砂漏状成形为具有较大直径外端部142以将带束缚于竖直导轨112的啮合结构144。滚子具有沿着从啮合结构144突出的凸形的推动器148行驶的窄腰部146。图11示出了另一个模块化的传送带150，其具有在带的外侧边缘120中的由形成了在滚筒内侧面的竖直导轨112的一部分的凸形的推动器杆154啮合的滚子152。当带在低摩擦滚动啮合中沿着其螺旋状路径而行时，在外带边缘处的滚子沿导轨向上滚动而非滑动。

图12和13示出了当带在滚筒50的底部67朝向滚筒的内侧切向地从横切进给路径向内螺旋状路径运动时，传送带144与竖直导轨112的初始的啮合。带被支持在从横切进给轨道152导向至内螺旋状轨道72的向上倾斜的磨损带156上。横切进给定时链轮159的齿160具有等于传动节距P_D或是传动节距P_D的整数约数的节距P_T，横切进给定时链轮159被与旋转滚筒同步地旋转，以定时外侧边缘120进入与竖直导轨112的底部162的啮合。第二横切进给定时链轮164可以是被驱动的或空转的，具有与定时链轮159相同的节距P_T。第二横切进给链轮164的目的是施加逆着带的向前运动的压力，以使外侧带边缘120完全地打开，使得其的在外侧边缘处的被扩展的节距匹配第一定时链轮159的节距P_T并且整体地与传动节距P_D相关。第二横切进给链轮164可以被弹簧或其他的等效的偏置工具逆着带的运动偏置。因此，第二横切进给定时链轮用作将带的外侧边缘在其接近横切进给定时链轮159时解缩陷(uncollapse)的带张紧工具。在两个链轮二者上的齿配合到在连贯的传动接收元件127之间形成于外侧带边缘120中的接收部166中。以这种方式，传送带44清楚地进入与竖直导轨112的啮合。

螺旋型传送器的一半在图14中的横截面中示出。传送带44被示出为支持在内螺旋状轨道72、外螺旋状轨道70以及在排出水平下方的返回轨道168上。外轨道和返回轨道和内轨道被外部框架和内部框架68、69支持。在内轨道上，传送带的外边缘120通过与在旋转滚筒50上的竖直导轨112的啮合被强制地传动。在外轨道上，传送带的内边缘121通过与旋转滚筒的外侧面111的摩擦接触被传动。因为带被在滚筒的内部上强制地传动并且被允许在外部上滑动，所以带的在内螺旋状轨道上的外侧边缘的速度的水平分量等于滚筒的内侧面的切向速度，并且带的在外螺旋状轨道上的内侧边缘的速度的水平分量典型地小于滚筒的外侧面的切向速度。但是，必需的是，在较短的内螺旋状路径上部分地缩陷模块化的传送带的外侧边缘以将足够的带供入较长的外螺旋状路径。因此，在内螺旋状路径上的被强制地传动的带的有效节距将小于带的在外螺旋状路径上的完全扩展的节距P_B。因此，在滚筒的内侧面上的传动节距P_D小于带的完全扩展的节距的所选择的整数倍，例如P_B、2P_B、3P_B、4P_B或5P_B。通过以这种方式将模块化的传送带在内螺旋状路径上集中，在模块行中的带的每秒的有效速度可以成为匹配在较长的外螺旋状路径上的每秒的有效速度。在返回轨道168上的带以缝隙170从与滚筒的外部的接触分离。滚筒的顶部65具有外凹口171，在上滚筒支持器63中的支持器滚子173在外凹口171中行驶，以支持旋转滚筒的顶部，几乎没有摩擦。如图34和35中所示的，张紧和收紧可以可选择地设置在传动滚筒的顶部处的重叠路径中。在重叠路径54'上，传送带44围绕被与滚筒驱动马达同步的马达(未示出)驱动的传动链轮或滑轮292包裹。带被传动链轮和一系列的空转的链轮或滑轮294、295转向至重叠路径下方并且返回至重叠路径。中央空转滑轮295被弹簧296或类似物张紧至传送器框架。被传送的物品可以容易地转移经过通过传送带的转向形成的窄缝隙298。转向允许由在被强制地传动的内螺旋状路径48上的和在摩擦驱动的外螺旋状路径52上的带速度的差异导致的过量的传送带的堆积。

另一个张紧在过渡路径54'中的传送带的方法在图36中示出。在本实施例中，过渡路径由将内螺旋状路径48连接于外螺旋状路径52的大体上半圆形的上滑动器托盘300限定。上滑动器托盘300也在图37中示出。框架附接构件302将上滑动器托盘300的端部紧固于螺旋形框架304并且保持上滑动器托盘300的在外螺旋状轨道和内螺旋状轨道70、72中的端部的中心线306、307对准。滑动器托盘张紧系统由例如三个棒308组成，棒压缩被容纳在棒从其延伸的衬套312中的弹簧310。棒的远端端部螺纹地啮合在外传送器框架305上的调整螺母314。衬套在三个位置附接于上滑动器托盘。棒的从框架的延伸可以使用调整螺母调整，以扭曲滑动器托盘的形状，这影响被约束在托盘内的带中的张力，而不改变滑动器托盘和内螺旋状轨道和外螺旋状轨道的中心线的对准。除了在过渡中定位带之外，张力被用于扩展至带的全节距，使得在带行之间的缝隙被提供以接收竖直导轨。在滚筒的底部处的未张紧的横切进给滑动器托盘316延伸经过在90°至180°之间的较小的弧形，以适应传送器类型、宽度和定位需要。横切进给滑动器托盘是静态的并且被用于合适地定位传送带，以进行传送带从横切进给尾滑轮向在传动滚筒的底部处与导轨的初始啮合的过渡。

横切进给滑动器托盘316的进一步的细节在图38和39中示出。托盘具有底部318，底部318具有向上延伸的侧壁320、321，向上延伸的侧壁320、321终止在悬于底部之上一短的距离以将传送带44束缚在托盘中的口缘322、323中。沿着外部侧壁321的口缘323在刚好未到达横切进给滑动器托盘的出口端部324处终结，以留出帮助在滚筒的底部处与在竖直导轨112上的内传动构件啮合的被暴露的带边缘326。

上滑动器托盘300相似于横切进给滑动器托盘，除了以下之外：其延伸经过较长的弧形，例如180°；其的口缘322、323沿着托盘的整个弧形延伸；并且底部318具有在托盘的内部边缘处的在刚好未到达其的在滚筒的顶部处的出口端部330处的开口328。开口帮助易于带44的内部边缘332进入与滚筒的外侧面111的啮合。托盘的底部可以呈现平坦的表面或起伏的、凹窝的或齿形的表面，例如，如图19中所示的，对传送带的底部呈现。托盘还可以包括用于与传送带低摩擦滚动接触的如图19中的滚子。

如图1中的单一滚筒双螺旋螺旋型传送器的另一个变化形式在图42中示出。在本形式中，传送带333被沿着图42中的顺时针旋转的传动滚筒334的外螺旋状路径强制地传动，而非摩擦地传动。钩子形状的传动构件336被形成为具有被围绕滚筒的内侧面110有规律地间隔开的内竖直传动导轨338，钩子形状的传动构件336驱动带的外侧边缘。在带的外侧边缘中的被倒圆的或被形成锥形的传动接收表面342减少在带沿滚筒向上行驶时的与传动构件的摩擦接触，如图49A和49B中更详细地示出的。在外螺旋状路径上，带被从滚筒的外侧面346突出并且形成外竖直传动导轨的传动棒344没有滑动地向下强制地传动，也如图32中示出的。传动棒包括啮合在带的内侧边缘350中的被倒圆的或被形成锥形的传动接收表面348的传动构件，如在图48A、48B和50更详细地示出的。竖直传动棒344被围绕滚筒的周界间隔开并且装配进入在连贯的带模块354之间形成的空间352中。传动棒被间隔开以传动每个带行或每两个、三个或四个带行，例如。传动棒的驱动表面356与滚筒的外周界的法线358形成外驱动角α。外驱动角α优选地在约30°至约45°之间以保持动力平衡。在滚筒的内侧面上，传动构件的驱动表面360与滚筒的径向线362形成内驱动角β。为了保持螺旋型传送器的动力平衡，内驱动角β优选地在约45°至约60°之间。在带的外侧边缘和内侧边缘上的传动接收表面342、348为了与驱动表面的平行的匹配的啮合而相应地成角度。

因为在本形式中传送带在内螺旋状路径和外螺旋状路径二者上强制地传动，所以在两个带边缘和传动滚筒或竖直导轨之间的摩擦啮合是不必要的和不想要的。为了减少摩擦，在带的外侧边缘和内侧边缘上的传动接收表面342、348被倒圆或形成锥形，以减少它们的与滚筒的传动构件336、传动棒344和外侧面346的接触面积。图48A、48B、49A和49B示出了沿着带边缘的被倒圆的角部384、385。图50示出了被形成锥形的带边缘386。在两种情况下，带上的接触区域的竖直尺寸小于带的一般厚度。如果带仅被在内螺旋状路径上强制地传动，那么带的被设计为被摩擦地传动的内部边缘将不包括被倒圆的或被形成锥形的表面。如图48A和48B中所示的，外传动棒344的上边缘388和下边缘389被倒圆以辅助带进入和离开与传动滚筒的啮合。相似地，如图49A和49B中所示的，内传动构件336的上边缘和下边缘390、391被倒圆以用于相同的目的。

传送带333趋于从与在内螺旋状路径上的传动构件336的啮合中枢转出来，如由图43中的箭头362表示的。在滚筒334的内侧面347和驱动表面360之间的约束部364对抗带的任何枢轴转动并且保持带和滚筒之间的强制啮合。

图44-47图示了被沿着内螺旋状路径和外螺旋状路径强制地传动的传送带的多种类型。图44示出了正在被竖直传动棒344沿着外螺旋状路径强制地传动的模块化的塑料传送带366，竖直传动棒344啮合每隔一个被缩陷的带行的内侧边缘。图45示出了相似于图10中的带、但是具有从带的内侧边缘延伸的滚子138的金属带368。滚子界定被在滚筒334的外侧面上形成的钩子状的传动构件372啮合的传动接收表面。图46和47示出了相似于图45中的带、但是具有在每个外侧边缘处的滚子球376、377的金属带374。在带的外侧边缘处的外滚子球376被在竖直导轨112上的钩子状的传动构件378啮合以将带沿着内螺旋状路径强制地传动。在带的内侧边缘处的内滚子球377被在滚筒344的外周界中的竖直传动棒380啮合，以将带沿着外螺旋状路径强制地传动。竖直传动棒380和钩子状的传动构件378界定凹形的驱动表面382、383，滚子球在滚子球沿着竖直传动棒或传动构件向上或向下以低摩擦滚动接触前进时紧贴凹形的驱动表面382、383。具有这些边缘特征的传送带可以是具有堆叠器板的自堆叠带，代替静态的传送器结构，形成内螺旋状轨道和外螺旋状轨道。

滚筒50通过在螺旋形传动滚筒50的底部67处螺栓连接于螺旋形传动滚筒50的周界的环形安装托架176连接于回转驱动器174的外齿轮环172。回转驱动器的内环178和壳体180被螺栓连接于被外侧框架68支持的环形安装板182。内环和外环被滚动轴承183的环分离，它们全部共同地形成回转环。回转驱动马达M1驱动与外环172中的外齿轮齿184咬合的齿轮，以旋转滚筒50。

与图14的其中回转驱动器被从安装板182的底部悬挂的回转驱动布置不同地，图15中的回转驱动器174坐落在安装板182的顶部。被螺栓连接于滚筒50的底部67的传动滚筒轴环186和外回转环172将滚筒连接于回转驱动器。回转环和回转驱动器可以可选择地安装在滚筒的顶部。这种类型的回转环和回转驱动器由Gremsdorf，Germany的IMOAntriebseinheit GmbH & Co.KG制造和销售。

如图16和17中所示的，滚筒驱动器50可以由可堆叠的滚筒模块50'制造以形成具有不同的高度的滚筒。被螺栓连接进入连贯的竖直导轨112的面对的侧中的连接托架188保持具有UHMW或其他的抗磨损的塑料盖子191的推动器棒190，推动器棒190延伸进入滚筒的内部中，以将带的外侧边缘啮合在内螺旋状轨道上并且将竖直导轨节段捆绑在一起。外UHMW或其他的抗磨损的塑料磨损带124覆盖导轨的用于在外螺旋状轨道上与带的内边缘低摩擦接触的外侧面。阳型和阴型销钉接头192、193被螺栓连接于每个导轨的顶部和底部。当一个滚筒模块被堆叠在另一个的顶部时，阳型销钉被接收在阴型插座中以在窄接缝上对准导轨。延伸穿过阴型接收部的螺栓194被拧入阳型销钉192中的螺纹孔196中，以将被堆叠的滚筒模块保持在一起。以这种方式，任何数量的滚筒模块都可以被堆叠和被附接于最底部的滚筒模块的单一的回转驱动器174驱动。

在螺旋型传送器42的顶部，传送带44沿着从点A沿着过渡轨道192至点C的重叠或过渡路径54而行，如图18中所示的。在点A，在内螺旋状路径48上螺旋向上的带达到竖直导轨的顶端并且从滚筒脱啮合。过渡轨道198将带沿着具有不断增加的半径的倾斜向上的弯曲路径引导至点B，即带的路径上的最高点。在点B和C之间，带在下降的路径上行驶，直到其的内边缘在外螺旋状路径52的入口处啮合滚筒50的外侧面。

如图19中所示的，过渡轨道198包括在传送带44的宽度上支持传送带44的支持器200。从外侧引导器和内侧引导器204、205延伸经过带的外侧边缘和内侧边缘120、121的压制臂202将带束缚在过渡轨道上。沿着内侧引导器205的滚子206向带的内侧边缘121呈现低摩擦滚动表面。

被马达M4驱动的中间传动定时链轮207刚好在过渡轨道上的点B处的顶点之前驱动带。中间传动的目的是消除在被强制地传动的内螺旋状轨道和被摩擦地传动的外螺旋状轨道之间的过渡区域中的带中的松弛的堆积。如图20和21中所示的，联接分离轮子208扩展带的外边缘120，使得带合适地被定时链轮207上的嵌齿210啮合，定时链轮207具有与横切进给定时链轮159相同的节距P_T。过渡定时链轮的齿210以与图13中的横切进给定时链轮159的齿160相同的方式啮合带。重叠定时链轮207帮助将带沿过渡轨道的倾斜部分向上拉动。与图12的横切进给分离链轮164相似，联接分离轮子208具有啮合外带边缘112以将该边缘扩展至其的最大节距的齿212。

传送器的过渡或重叠部分的另一个形式在图22-26中示出。具有传动凸块216的传送链214在带即将在点A处离开内螺旋状轨道之前啮合在带的外边缘120中的接收部。在点A，传送链214围绕将凸块216引导为与带中的接收部啮合的空转轮218翻转。弹簧加压的张紧系统220沿着与带相对的链路线抵着传送链214将张紧轮子222偏置到在链引导部226中形成的张紧缝隙224中，以拉紧链中的松弛并且确保合适的啮合。整个链机构被支持在传送器框架中。链引导器226沿着从点A至在外螺旋状路径上使传送带44与滚筒50的外侧面摩擦啮合的入口处的点C的过渡轨道230的外侧228。因此，传送链系统作为在传送路径的重叠部分中的中间传动而操作。

传送链214被由马达M4旋转的传动链轮232驱动，马达M4被安装在传送器框架中的马达支持器234上。置于链轮侧面的联接引导器236将链引导为与链轮啮合。如在图26中最好地示出的，定位滚子240将传送链214从其的弯曲路径转向到笔直路径238中，以进行与传动链轮232的合适的啮合。虽然在附图中未示出，但是传送链在过渡轨道的端部处在点C处从传送带的外边缘脱啮合。

螺旋型传送器系统可以被如图27中的控制系统控制。控制系统包括例如可编程逻辑控制器的控制器P1、PC、马达控制中心、内嵌微控制器或任何合适的可编程设备。在图27的实施例中，控制器P1将速度控制命令通过命令线路251发送至伺服电动机或可变频率驱动器D1、D3和D4并且发送至步进电动机控制器252。马达驱动器D1、D3和D4控制回转驱动马达M1、螺旋型传送器的尾端马达M3和在重叠区域中的中间传动马达M4的速度。因为在头端链轮的速度和在被超速传动的滚筒驱动系统中的滚筒的速度之间所需要的紧密关系，头端马达M2将典型地通过被滚筒驱动器D1产生的信号驱动由马达驱动器D2。但是控制器P1可以可选择地将速度控制命令直接地发送至头端驱动器D2。并且，与头端驱动器相似，尾端驱动器D3和重叠驱动器D4可以可选择地从滚筒驱动器D1接收它们的速度控制命令。如果联接分离链轮164被驱动的话，则步进电动机控制器252控制驱动横切进给定时链轮159和164的步进电动机TS1和TS2的操作。但是伺服电动机和驱动器可以代替步进电动机和步进控制器252使用。虽然未示出，但是另一个驱动器可以被用于控制驱动图18的重叠驱动中的联接分离轮子208的马达的速度。轴编码器或其他的速度传感器E1、E2、E3、E4、ETS1和ETS2向控制器P1提供信息以计算马达M1、M2、M3、M4、TS1和TS2的速度且闭合控制回路。

如图28中的无笼螺旋形传动滚筒260可以根据参照图28-32描述的方法低成本地制造。如图29中所示的，滚筒由不锈钢的矩形片材262形成，矩形片材262优选地在厚度上为3/16英寸至3/8英寸。螺栓孔264和矩形开口266被通过激光、水喷射、冲压或钻孔在片材中切割。矩形开口266被排列在被竖直带和水平带268、269分隔的行和列中。在开口和螺栓孔被切割之后，片材被弯曲，优选地通过在模具上卷绕，以形成图28的圆柱形滚筒260。被卷绕的滚筒的侧边缘270、271通过例如焊接被邻接地紧固在一起。滚筒的外表面272可以，作为实例，被设置有被金刚石切割、抛光、穿孔或凹陷的凹窝的表面，以适应应用。矩形开口266最大化空气流量。

具有以匹配滚筒上的螺栓孔264的型式布置的螺栓孔276的加强带274(图30)被沿着在滚筒的底部280处的圆周带278焊接于滚筒的内侧面。如图32中所示的，加强带274提供在滚筒的底部处的实心背衬，回转环托架可以被螺栓连接于该实心背衬，如图14和15中的。

如图31中所示的，被焊接于竖直带268的长形啮合构件282形成在滚筒的内侧面284上的竖直导轨。啮合构件在带的内螺旋状路径上啮合带的外边缘。竖直导轨的间距定义传动节距P_D，传动节距P_D等于被扩展的带节距或是被扩展的带节距的整数倍。用于另外的加强的三角铁286的水平环也被沿着滚筒的内侧面284焊接于滚筒。

如图29和33中所示的，滚筒的顶部边缘288可以包括舌部290并且底部边缘289可以包括凹槽291。以这种方式，更高的模块化的滚筒可以通过堆叠在舌部和凹槽接合部处接合的相似的模块化的滚筒260被制造，而不需要用于接合被堆叠的笼式滚筒的在图17中示出的紧固系统。

因此，在多种形式中描述的双螺旋螺旋型传送器提供将单一的连续长度的传送带沿着旋转传动滚筒的内表面和外表面驱动的单一传动滚筒。传动滚筒可以被单一的回转驱动器旋转。并且上滑动器托盘和下滑动器托盘可以被用于对准和提供为了在内螺旋状路径和外螺旋状路径上平滑地过渡传送带所必需的任何带张紧或节距调整。

虽然本发明已经被参照几个优选的形式详细地描述，但是其他的形式是可能的。例如，传送带可以代替地被沿外螺旋状路径向上以及沿内螺旋状路径向下传动。作为另一个实施例，根据图28-32制造但是不需要啮合构件282的滚筒可用在单一螺旋型传送器以及双螺旋螺旋型传送器中。作为又另一个实施例，在某些应用中，使用UHMW或其他的塑料磨损带来覆盖竖直导轨是不必要的或甚至是非期望的。对于这些应用，被抛光的不锈钢表面可以是优选的替代形式。除了可在诸如冷冻、淬火、冷却、烘焙和浸渍的处理应用中使用之外，双螺旋螺旋型传送器可以被在其他的应用中使用，例如纸板箱、盒子、瓶子、罐头和类似物的一次和二次包装支持和积聚。所以，如这几个实施例暗示的，权利要求不意在限于以实施例的方式描述的形式的细节。

Claims

1.一种螺旋型传送器，包括：

旋转传动滚筒，其具有内侧面、外侧面、顶部和底部；

传送带，其在长度上是可缩陷的以通过转弯，并且通过外带边缘与所述旋转传动滚筒的所述内侧面的啮合而沿着在所述旋转传动滚筒内部的内螺旋状路径以具有在一个方向的竖直运动分量的方式传动，并且通过内带边缘与所述旋转传动滚筒的所述外侧面的啮合而沿着在所述旋转传动滚筒外部的外螺旋状路径以具有在相反方向的竖直运动分量的方式传动。

2.根据权利要求1所述的螺旋型传送器，其中所述传送带被沿着所述内螺旋状路径从所述底部至所述顶部向上传动且被沿着所述外螺旋状路径向下传动。

3.根据权利要求1所述的螺旋型传送器，还包括被附接于所述传动滚筒以旋转所述传动滚筒的回转驱动器。

4.根据权利要求1所述的螺旋型传送器，其中所述传送带还包括在所述外带边缘中的传动接收元件，并且其中所述传动滚筒还包括竖直导轨，所述竖直导轨在所述传动滚筒的所述内侧面上以限定传动节距的间距相等地间隔开，在所述内螺旋状路径上与所述外带边缘中的所述传动接收元件强制传动啮合。

5.根据权利要求4所述的螺旋型传送器，其中所述外带边缘中的所述传动接收元件包括传动接收表面，所述传动接收表面具有与所述竖直导轨的在啮合区域的形状互补的形状。

6.根据权利要求4所述的螺旋型传送器，其中所述外带边缘中的所述传动接收元件包括滚子，当所述传送带被沿着所述内螺旋状路径传动时所述滚子沿着所述竖直导轨行驶。

7.根据权利要求4所述的螺旋型传送器，其中所述外带边缘中的所述传动接收元件包括与所述竖直导轨配合以将所述传送带的所述边缘保持为与所述竖直导轨啮合的保持结构。

8.根据权利要求4所述的螺旋型传送器，其中所述外带边缘中的所述传动接收元件被倒圆或被形成锥形以最小化与所述竖直导轨摩擦接触的面积。

9.根据权利要求4所述的螺旋型传送器，其中当所述传送带被完全扩展时所述传送带具有由连贯的传动接收元件之间的距离界定的完全扩展的带节距，并且其中所述传动滚筒的所述内侧面上的所述传动节距小于所述完全扩展的节距的整数倍，使得所述传送带以小于所述完全扩展的带节距的带节距沿着所述外带边缘在被部分地缩陷的状态中操作。

10.根据权利要求4所述的螺旋型传送器，还包括定时链轮，所述定时链轮与所述传动滚筒同步地旋转并且具有齿，所述齿具有与所述传动节距整数相关的节距，其中所述定时链轮沿着所述内螺旋状路径定位在所述旋转传动滚筒的所述底部，以啮合所述外带边缘从而将所述传动接收元件进给为与所述竖直导轨强制啮合。

11.根据权利要求10所述的螺旋型传送器，还包括带张紧工具，所述带张紧工具被定位为施加张力以使所述外带边缘解缩陷，从而与所述定时链轮啮合。

12.根据权利要求11所述的螺旋型传送器，其中所述带张紧工具包括具有等于所述定时链轮的所述节距的节距的第二链轮，其中所述第二链轮具有在连贯的传动接收元件之间配合到所述外带边缘中以使所述外带边缘解缩陷的齿。

13.根据权利要求1所述的螺旋型传送器，其中所述传送带还包括在所述内带边缘中的传动接收元件，并且其中所述传动滚筒还包括竖直导轨，所述竖直导轨在所述传动滚筒的所述外侧面上以限定传动节距的间距相等地间隔开，在所述外螺旋状路径上与所述内带边缘中的所述传动接收元件中的至少一部分强制传动啮合。

14.根据权利要求1所述的螺旋型传送器，还包括用于所述传送带的横切进给路径，所述横切进给路径在所述旋转传动滚筒的所述底部处切向地导向至所述内螺旋状路径。

15.根据权利要求14所述的螺旋型传送器，其中所述横切进给路径包括用于调整所述传送带进入所述内螺旋状路径的可调整滑动器托盘。

16.根据权利要求1所述的螺旋型传送器，还包括用于所述传送带的排出路径，所述排出路径在所述旋转传动滚筒的所述顶部和所述底部之间的排出水平处从所述外螺旋状路径切向地延伸。

17.根据权利要求1所述的螺旋型传送器，包括在所述旋转传动滚筒的所述顶部处联接所述内螺旋状路径和所述外螺旋状路径的过渡路径，并且还包括排出传送器，所述排出传送器包括偏转滚子，所述偏转滚子沿着所述过渡路径选择性地可定位为紧贴所述传送器，以将所述传送带向下偏转至被定位为截留和排出从所述传送带接收的物品的所述排出传送器下方。

18.根据权利要求1所述的螺旋型传送器，包括在所述旋转传动滚筒的所述顶部处联接所述内螺旋状路径和所述外螺旋状路径的过渡路径，并且还包括在所述旋转传动滚筒的所述顶部处啮合所述传送带的旋转中间传动链轮。

19.根据权利要求1所述的螺旋型传送器，包括在所述旋转传动滚筒的所述顶部处联接所述内螺旋状路径和所述外螺旋状路径的过渡路径，并且还包括在所述旋转传动滚筒的所述顶部处啮合所述传送带的具有凸块的传送链。

20.根据权利要求1所述的螺旋型传送器，包括在所述旋转传动滚筒的所述顶部处联接所述内螺旋状路径和所述外螺旋状路径的滑动器托盘，并且还包括附接于所述滑动器托盘以扭曲所述滑动器托盘从而调整所述传送带中的张力的张紧系统。

21.根据权利要求1所述的螺旋型传送器，其中所述传动滚筒包括圆柱形滚筒模块的堆叠件。

22.根据权利要求1所述的螺旋型传送器，其中所述内带边缘与所述旋转传动滚筒的所述外侧面的啮合是摩擦的。

23.一种利用单一的旋转滚筒沿螺旋型传送器向上和向下传送的方法，包括：

通过使传送带的外边缘与所述旋转滚筒的内侧面接触，来将所述传送带沿着在所述旋转滚筒的所述内侧面内部的内螺旋状路径以具有在沿所述旋转滚筒向上或向下的第一方向的竖直运动分量的方式传动；

通过使所述传送带的内边缘与所述旋转滚筒的外侧面接触，来将所述传送带沿着在所述旋转滚筒的所述外侧面外部的外螺旋状路径以具有在沿所述旋转滚筒向下或向上的相反的第二方向的竖直运动分量的方式传动。

24.根据权利要求23所述的方法，其中所述传送带通过将所述传送带的所述内边缘与所述旋转滚筒的所述外侧面摩擦地接触而在所述第二方向上被传动。

25.根据权利要求23所述的方法，其中所述传送带通过使用所述旋转滚筒的所述外侧面上的在圆周上间隔开的传动元件强制地传动所述传送带的所述内边缘中的间隔开的传动接收元件而在所述第二方向上被传动。

26.根据权利要求23所述的方法，其中所述传送带通过使用所述旋转滚筒的所述内侧面上的在圆周上间隔开的传动元件强制地传动所述传送带的所述外边缘中的间隔开的传动接收元件而在所述第一方向上被传动。

27.根据权利要求26所述的方法，还包括：

借助于在所述传送带的所述外边缘中的所述传动接收元件上的配合保持结构，将所述传送带的所述外边缘保持为与在所述旋转滚筒的所述内侧面上的所述在圆周上间隔开的传动元件啮合；以及

借助于所述传送带中的张力，将所述传送带的所述内边缘保持为与所述旋转滚筒驱动器的所述外侧面接触。

28.根据权利要求23所述的方法，还包括：

使所述传送带的所述外边缘解缩陷以将所述传动接收元件间隔开，从而匹配在所述旋转传动滚筒的所述内侧面上的在圆周上间隔开的传动元件的间距；以及

定时所述传送带向所述内螺旋状路径中的进入以确保所述传动接收元件与所述传动元件合适地啮合。

29.根据权利要求23所述的方法，还包括：

将所述传送带沿所述内螺旋状路径向上传动以及沿所述外螺旋状路径向下传动。

30.根据权利要求23所述的方法，还包括：

将物品在位于所述旋转传动滚筒的所述顶部和所述底部之间的排出水平处在所述外螺旋状路径上从所述传送带排出。

31.根据权利要求23所述的方法，还包括：

使用回转驱动器旋转所述滚筒。

32.根据权利要求23所述的方法，还包括：

沿着所述内螺旋状路径将所述传送带在其外边缘处部分地缩陷。