CN107531420B - 连接装置、输送承载件和输送装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于将输送承载件(1‑1””')连接至驱动链条(4)的连接装置(2‑2””'),连接装置(2‑2””')具有:‑枢转杆(6‑6””'),枢转地连接至输送承载件(1‑1””');‑链条附接件(8‑8””'),可连接至驱动链条(4);以及‑铰接接头(10‑10””'),连接枢转杆(6‑6””'))和链条附接件(8‑8””');其中,铰接接头(10‑10””')在枢转杆(6‑6””')和链条附接件(8‑8””')之间具有三个旋转自由度。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于将输送承载件连接至驱动链条的连接装置、输送承载件和输送机系统。
背景技术
在输送机技术中,经常采用沿着输送路径在轨道上移动的输送承载件来运送待传送物品。在分拣装置中,输送承载件可各自具有作为用于所输送货物的支承表面的输送带,其中,输送带的带输送方向可横向于输送承载件的运动方向沿轨道延伸。这种分拣设备也被称为“交叉皮带分拣机(cross-belt sorter)”。通过在分拣设备中输送承载件架的期望位置处操作输送带,可横向于输送承载件车的移动方向向左或向右甩掉或排出所输送的货物。
其中,输送承载件基本上在水平平面上移动的分拣设备也被称为“水平分拣机”。在这种输送机系统中,轨道基本上布置在水平平面中,并且沿着输送路径布置且沿轨道的路线引导通常由弹性体材料制成的驱动链条。“基本上布置在水平平面中”是指输送路径或轨道也可具有上升处和/或下降处。驱动链条通常在轨道下方进行布置和引导,并且在输送机系统的操作期间总是圆周性地运动。为了沿输送路径在轨道上移动输送承载件,输送承载件经由连接装置连接至驱动链条。在这里出现的问题是输送承载件和驱动链条沿输送路径相对于彼此的位置和方向是可变的。由于多边形效应,这在输送路径的曲线和上升/下降部分中尤其如此,因为与驱动链条相比,输送承载件的导辊不以圆形方式运行或停止,所以导致输送承载件成角度。因而,输送承载件根据轨道轨迹的半径在具有不同数量的弦的多边形上移动。另外,驱动链条的附接点总是在输送承载件的附接点之前。另外,这可能是由安装不准确或公差引起的。
为了允许输送承载件和驱动链条相对于彼此的位置和方位的一定量的改变,目前将包括多个连接构件和接头的复杂结构用作连接装置。这导致输送机系统组装复杂且连接装置的成本高。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种连接装置以及输送承载件和输送机系统,该连接装置以及输送承载件和输送机系统易于制造和组装。
该目的通过独立权利要求的主题来实现。优选实施方案从从属权利要求中显而易见。
根据本发明的一个方面,提供一种用于将输送承载件架连接至驱动链条的连接装置,该连接装置包括:枢转杆,其枢转地连接至输送承载件;链条附接件,可连接至驱动链条;以及铰接接头,连接枢转杆和链条连接件;其中,铰接接头在枢转杆与链条附接件之间具有三个旋转自由度。
有利地,根据本发明的配置在输送承载件与链条传动装置之间提供稳定的连接装置,其具有很少的部件,易于组装,并且制造成本低廉。另外,输送承载件和驱动链条之间的相对移动由该连接装置有利地接收,从而使操作更安静,由于摩擦损失较低而降低所需驱动扭矩,并且改善输送机系统的使用寿命。
输送承载件可为分拣设备的输送承载件或输送滑动件,其中,分拣设备具体为“水平分选机”。在组装状态或操作状态下,输送承载件设置在输送机系统的轨道上。输送承载件可具有输送带,该输送带作为用于待输送货物的支承表面,其中,输送带的带输送方向可横向于输送承载件沿轨道的输送路径或移动方向延伸。
驱动链条可为弹性材料的驱动链条。通过使用弹性材料,驱动链条允许一定量的扭转和/或偏转。优选地,驱动链条是橡胶块链条(RBC,rubber block chain),其提供简单且稳定的安装选项。驱动链条可在轨道下方进行布置和引导,并且在输送机系统的操作期间可总是圆周性地运动。
枢转杆可具有长型形状,并且在组装状态下至少在部分中在水平平面中延伸。枢转杆的长度可为约100mm到约1000mm,优选地约100mm到约200mm。优选地,枢转杆的长度小于输送承载件在输送承载件的输送方向上的长度。枢转杆也可称为“枢转臂”。
“组装状态”或“操作状态”是指以下状态:在该状态下,连接装置连接至输送承载件和驱动链条,并且输送承载件架定位并定向在轨道上,以使得输送承载件的用于所输送货物的支承表面处于水平平面中。其中,在本说明书和权利要求中指定了方向或位置,而没有明确提及状态,这些描述应总是在组装的状态或操作状态的上下文中进行阅读。枢转杆还可至少在部分中,具体在与铰接接头的连接区域中竖直和/或倾斜地向下延伸。枢转杆可相对于输送承载件枢转,具体在水平平面中,优选地,可仅在水平平面中相对于输送支架枢转。在基本状态下,枢转杆优选地基本上在输送方向上向前延伸,以使得枢转杆的自由端布置在前部。这导致输送承载件到驱动链条的特别有利的连接。“基本状态”是指当输送承载件通过驱动链条沿着水平平面中的直线路径移动时,输送承载件或连接装置所呈现的状态。枢转杆连接至输送承载件,优选地在输送承载件的底部处。
链条附接件可连接至驱动链条,具体地,以刚性方式进行连接,即相对于驱动链条无任何自由度。链条附接件可轮廓件,例如被夹紧到驱动链条,例如,通过两个螺钉。链条附接件优选地具有从驱动链条倾斜地和/或竖直向上延伸以连接至铰接接头的部分。链条附接件还可包括铰链条的一部分,以与铰接接头一起形成铰链条。
铰接接头以铰接方式将枢转杆连接至链条附接件,以使得链条附接件相对于枢转杆具有三个旋转自由度,以及枢转杆相对于链条附接件具有三个旋转自由度。因而,链条附接件可相对于枢转杆围绕三个正交轴线,即围绕x轴、y轴和z轴旋转。枢转杆相对于链条附接件的可旋转性也是如此。枢转杆与链条附接件之间的铰接接头还可具有多于三个的旋转自由度。优选地,枢转杆和链条附接件之间的铰接接头仅具有三个旋转自由度。铰接接头优选地在枢转轴线和链条附接件之间不具有平移自由度。链条附接件相对于输送承载件之间的平移位移具体通过枢转杆的可枢转布置成为可能。
一方面,铰接接头可焊接和/或旋拧和/或胶合至枢转杆,另一方面可焊接和/或旋拧和/或胶合至链条附接件。然而,还可想到的是在铰接接头与枢转杆之间的铰接安装或铰接接头和链条接附接件之间的铰接安装。为了补偿或桥接枢转杆与链条附接件之间在竖直方向上的距离,铰接接头可具有补偿部分,例如螺纹杆等。
铰接接头的三个旋转自由度可通过诸如球接头的单个接头来实现。然而,铰接接头也可包括接头组合。
优选地,枢转杆具有用于连接至输送承载件的枢转接头,其中,在组装状态下,枢转杆可通过枢转接头在水平平面中相对于输送承载件枢转。
枢转接头优选为铰链条接头。例如,铰链条接头可由枢转杆中的孔以及在竖直方向上延伸穿过的螺钉形成。枢轴接头优选地仅具有一个旋转自由度。然而,枢转接头也可具有更多的自由度,例如,设计为球接头,其中,在这种情况下,连接装置可包括枢转引导件,通过该枢转引导件来引导枢转杆在水平平面中的运动。
优选地,枢转接头布置在枢转杆的端部处,具体地,布置在枢转杆在输送方向上的后端部处。
优选地,铰接接头布置在枢转杆的端部处,具体地,布置在枢转杆在输送方向上的前端部处。
“输送方向”是指输送承载件沿输送路径的输送方向或运动方向。枢转接头包括两个端部,即后端部分和前端部分。“后端部”可指枢转杆从枢转杆的中心开始的整个后部。“前端部”可指枢转杆从枢转杆的中心开始的整个前部。优选地,枢转接头和铰接接头以相互间隔开的方式布置在枢转杆上,其中,该距离可大于枢转杆总长度的约40%,优选大于枢转杆总长度的约50%,具体优选大于枢转杆总长度的约60%。优选地,铰接接头在输送方向上在枢转杆上布置在枢转接头的前方。
优选地,铰接接头包括球接头。
有利地,提供球接头使得能够通过部件以简单的方式在链条附接件和枢转杆之间提供必要的自由度。
球接头的接头可螺纹连接和/或焊接和/或粘合到链条附接件。然而,替代地,球接头的接头座可拧到链条附接件。优选地,铰接接头仅包括球接头。具体优选地,输送承载件和驱动链条之间的连接装置仅包括枢转接头和作为铰接连接元件的球接头。
优选地,球接头的接头座的开口基本上在输送方向上指向前部。
具体地,在枢转杆的基本状态下,接头座的开口指向前部。有利地,该配置提供过载保护,因为球轴承可用作预定的断裂点。在向前开口的球轴承的配置中,在输送承载件突然停止时,例如,输送承载件与障碍物碰撞时,球轴承的接头可在输送方向上从输送方向被拉出到前方。因而,防止损坏输送机系统的输送承载件、驱动链条和/或导轨。因此,这消除了提供单独的预定断裂点或过载保护的需要。
优选地,连接装置还包括用于限制枢转杆的枢转范围的枢转限制部,其中,枢转限制部可布置在输送承载件上。
枢转限制部可为在基本状态下在水平方向两侧围绕枢转杆的两个基台。基台可具有板形设计,并且可焊接和/或螺纹连接和/或胶合至输送承载件,具体至输送承载件的底部。然而,也可使用已经存在的螺钉,该螺钉在输送承载件的底部处突出,作为基台,诸如,用于固定输送承载件的摩擦轴承或基座轴承的螺钉。
优选地,连接装置还包括枢转引导件,枢转引导件引导和/或支承枢转杆的自由端,其中,枢转引导件可布置在输送承载件上。
具体地,枢转引导件在竖直方向上支承枢转杆的自由端,并因而在水平平面中引导枢转杆。通过枢转引导件,可有利地释放枢转接头。枢转杆的自由端可具有与枢转引导件协作的引导辊,由此改善枢转杆在枢转引导件中的滑动。引导辊可通过滑动轴承衬套支承在枢转杆上。枢转引导件优选为支架,其焊接、螺纹连接和/或胶合至输送承载件,具体是在输送承载件的底部上。支架还可执行枢转限制和枢转引导的功能。
优选地,枢转杆由塑料制成。
“由塑料制成”是指枢转杆至少部分由塑料制成,即包括塑料。用于枢转杆的塑料材料可为已优化进行摩擦力非常低的滑动运动的塑料材料,例如PE-UHMW(=超高分子量聚乙烯(UHMW,ultra-high-molecular-weight polyethylene))或聚酰胺。塑料便宜,并且通常具有良好的滑动性能,从而可降低制造成本,并且可通过使用塑料来改善枢转杆在枢转引导件中的滑动。另外,关于将塑料用于枢转杆,有利的是,可提供预定的断点,从而提供过载保护。具体地,枢转杆可配置成使得在输送承载件突然停止后,例如在输送承载件与障碍物的碰撞中,由塑料制成的枢转杆断开。
根据本发明的另一方面,提供了输送承载件,该输送承载件包括上述连接装置,其中,枢转杆枢转地连接至输送承载件。
根据本发明的另一方面,提供了输送机系统,该输送机系统包括:至少一个输送承载件;沿输送路径布置的轨道;以及至少一个驱动链条,其基本上布置在轨道的路线之后;其中,输送承载件布置在轨道上,以及其中,输送承载件通过上述连接装置连接至驱动链条。
输送机系统可为分选系统,具体是“横向分选机”类型的“交叉皮带分拣机”。
关于具有发明性的连接装置的上述描述也适用于具有发明性的输送承载件和具有发明性的输送机系统。
附图说明
在下文中,将参考附图更详细地描述本发明的实施方式。应理解的是,本发明不限于这些实施方式,以及实施方式的各个特征可自由组合以形成新的实施方式。
在附图中:
图1是根据第一实施方式的具有连接装置的输送承载件的侧视图;
图2是根据第一实施方式的具有连接装置的输送承载件的前视图;
图3是根据第二实施方式的具有连接装置的输送承载件的侧视图;
图4是根据第二实施方式的具有连接装置的输送承载件的前视图;
图5是根据第三实施方式的具有连接装置的输送承载件的侧视图;
图6是根据第三实施方式的具有连接装置的输送承载件的前视图;
图7是根据第四实施方式的具有连接装置的输送承载件的侧视图;
图8是根据第四实施方式的具有连接装置的输送承载件的前视图;
图9是根据第五实施方式的具有连接装置的输送承载件的侧视图;
图10是根据第五实施方式的具有连接装置的输送承载件的前视图;
图11是根据第六实施方式的具有连接装置的输送承载件的侧视图;
图12是根据第六实施方式的具有连接装置的输送承载件的前视图。
具体实施方式
图1和图2示出了根据第一实施方式的具有连接装置2的输送承载件1。在这里,图1从相对于输送承载件的纵向方向或输送承载件1的输送方向FRS的侧部的视图中示出了输送承载件1。然而,图2从相对于输送承载件1的输送方向FRS的前方的视图中示出了输送承载件1。
连接装置2将输送承载件1连接至驱动链条4,驱动链条4沿输送方向FRS布置,并且可沿输送方向FRS移动。连接装置2具有枢转杆6、链条附接件8和铰接接头10。枢转杆6沿水平方向延伸到前部,并且在输送方向FRS上延伸到其后端,枢转杆6包括铰链条接头形式的枢转接头2,其在输送承载件1的底部拧到输送承载件1。枢转杆6的前部自由端包括在枢转引导件16中进行引导的引导辊14,其中,枢转引导件设计成支架形弯曲片的形式,其焊接到输送承载件1的底部。枢转杆6由未成形的扁钢制成。
链条附接件8包括L形的角度轮廓件,其通过两个固定螺钉18以刚性的方式连接至驱动链条4,即没有自由度。为此,作为橡胶块链条(ETC)的驱动链条4可包括安装凹部,紧固螺钉18可穿过该安装凹部插入。在链条附接件8竖直方向上的上端处可形成孔或凹部,以将链条附接件8连接至铰接接头10。
铰接接头10包括螺杆20,螺纹杆20在其竖直方向的上端处旋转到枢转杆6的前端部。在螺纹杆20的下端处,螺纹杆20连接至球接头22,具体连接至球接头22的接头座24。接头座24的开口指向前方。接头头部26的销从接头座24大致向前延伸,并且拧到链条附接件8。
输送承载件1设置在轨道(未示出)上,并且包括承载件基座28和输送带30,输送带30布置在承载件基座28上,用作用于待输送材料的支承表面。输送带的带输送方向FRG横向于输送承载件的输送方向FRS延伸。为了驱动输送带30,输送承载件1包括可围绕竖直轴线旋转的摩擦辊32。通过锥齿轮组件34,将摩擦辊32的旋转传递到在输送方向FRS上布置的驱动轴36。驱动轴36包括驱动辊38,驱动辊38与输送带30接合并可驱动输送带30。
摩擦辊32通过多个摩擦辊紧固螺钉33固定到输送承载件1的底部。原则上可想到使用摩擦辊紧固螺钉33中的一个作为用于枢转接头12的紧固螺钉,从而节省一个螺钉,以进一步降低制造成本。
为了在输送路径的期望位置操作输送带30,可在该期望位置设置摩擦元件(未示出),该摩擦元件在通过输送支架并使其旋转时与摩擦辊32接合。根据摩擦元件32布置在其上的、摩擦辊的侧部,输送带可在一个或另一个带输送方向FRG上移动。摩擦元件可为可控制的。
图3和图4示出了根据第二实施方式的具有连接装置2的输送承载件1′。第二实施方式与第一实施方式的不同之处仅在于枢转杆6′的结构。关于其余特征,参考对第一实施方式的描述。
与第一实施方式不同,第二实施方式的枢转杆6′在铝压铸工艺中制造。以这种方式,可进一步降低生产成本。另外,在枢转杆6′的前端部分,枢转杆6′包括用于附接铰接接头10的附接臂40,所述附接臂40在竖直方向上设置得较低。
图5和图6示出了根据第三实施方式的具有连接装置2″的输送承载件1″。应注意的是,为了简洁起见,在图5至图12中未示出输送带。第三实施方式与第一实施方式的不同之处仅在于枢转杆6”和铰接接头10″的结构。关于其余特征,参考对第一实施方式的描述。
与第一实施方式和第二实施方式不同,第三实施方式的枢转杆6″由弯曲的金属板形成。在枢转杆6″的后端处的枢转接头12″具有轴向延伸部42。从枢转杆6″的后端,枢转杆6″在水平方向上向前延伸,直到铰接接头10″的附接点。之后,枢转杆6”向上弯曲约90°,最后在其端部包括导向辊14。由于轴向延伸部分42作为输送滑架1″的底部与枢转杆6”之间的间隔件,所以提供了用于组装铰接接头10″的充足空间。与第一实施方式和第二实施方式不同,铰接接头10″不包括螺杆,而是包括在铰接接头10″中在竖直方向上延伸的螺纹孔。因此,铰接接头10″可通过简单的螺钉连接至枢转杆6″。
图7和图8示出了根据第四实施方式的具有连接装置2″′的输送承载件1″′。第四实施方式与第一实施方式的不同之处在于枢转杆6″′和接头装置10″′和链条附接件8″′的配置,枢转杆6″′的配置大致对应于第三实施方式。轴向延伸部42″′仅略短一点,以及枢转杆6″′首先在水平方向上从枢转接头12″′向前延伸,然后具有倾斜的向前成坡度的部分,然后在水平方向上进一步向前延伸,直到铰接接头10″′的附接点。因此,关于其余特征,参考对第一实施方式的描述。
与第一实施方式至第三实施方式不同,第四实施方式的球接头22″′未设计为角接头,而是设计为轴向接头,换言之,接头26″′的销和销座24″′的销位于基本位置的一条线上。然而,在根据第一实施方式至第三实施方式的角接头的情况下,销彼此垂直布置。在第四实施方式中,接头26″′旋拧到枢转杆6″′,以及铰接接头10″′的接头座侧旋拧到链条附接件8″′和驱动链条4。在这种情况下,两个板夹在驱动链条4上方和下方。这两个板固定两个螺栓,这两个螺栓在两侧邻接橡胶块链条4的橡胶块。接头座24″′的开口竖直向上定向。根据第四实施方式的配置使得能够简单地附接到驱动链条4,该简单附接具有改进的抗扭转保护,并且在斜坡过渡处和启动期间具有改善的扭矩吸收。
图9和图10示出了根据第五实施方式的具有连接装置2″″的输送承载件1″″。第五实施方式与第一实施方式的不同之处仅在于枢转杆6″″和铰接接头10″″的结构。因此,关于其余特征,参考对第一实施方式的描述。
在第五实施方式中,枢转杆6″″由塑料制成,具体由PE-UHMW或聚酰胺制成,其中,枢转杆6″″的自由端在支架形或凸耳状的枢转引导件16″″进行引导。由于使用具有良好滑动特性的塑料,所以在第五实施方式中可省略导辊。另外,枢转引导件16″″可制成相当薄,使得从承载件基座28″″弯曲出来的金属片部分可能就足够了。铰接接头10″″附接在枢转杆6″″的前端部处。铰接接头10″″可旋拧和/或胶合至枢转杆6″″。
图11和图12示出了根据第六实施方式的具有连接装置2″″′的输送承载件1″″′。第六实施方式与第五实施方式的不同之处在于,没有设置枢转引导件16,以及枢转接头12″″′布置在近似于中心的、枢转杆6″″′的后端部分的区域中。通过这种布置,枢转杆6″″′的后端用作抵抗竖直拉力的支承件,竖直拉力通过在省略枢转杆6″″′前端部处的枢转引导件16而作用于枢转杆6″″′上,并且产生转矩。作为与第五实施方式的进一步区别,在第六实施方式中,将把导向辊的轴承或基座轴承附接至输送承载件的螺钉用作枢转限制部44″″″,枢转限制部44″″″限制了枢转杆6″″″的枢转范围。关于其余的特征,参考对第一实施方式和第五实施方式的描述。
附图标记的说明
1-1″″′ 输送承载件
2-2″″′ 连接装置
4 驱动链条
6-6″″′ 枢转杆
8-8″″′ 链条附接件
10-10″″′ 铰接接头
12;12″;12″′;12″″′ 枢转接头
14 导辊
16;16″″ 枢转引导件
18 紧固螺钉
20 螺杆
22;22″′ 球接头
24;24″′ 接头座
28;28″″ 承载件基座
30 输送带
32 摩擦辊
33 摩擦辊紧固螺钉
34 锥齿轮组件
36 驱动轴
38 驱动辊
40′ 附接臂
42″;42″′ 轴向延伸部
44″″′ 枢转限制部
FRS 输送承载件的输送方向
FRG 输送带的带输送方向
Claims (10)
1.用于将输送承载件(1-1””')连接至驱动链条(4)的连接装置(2-2””'),所述连接装置(2-2””')包括:
-枢转杆(6-6””'),枢转地连接至所述输送承载件(1-1””');
-链条附接件(8-8””'),能够连接至所述驱动链条(4);以及
-铰接接头(10-10””'),连接所述枢转杆(6-6””'))和所述链条附接件(8-8””');
其中,所述铰接接头(10-10””')在所述枢转杆(6-6””')和所述链条附接件(8-8””')之间具有三个旋转自由度;以及
其中,所述枢转杆(6-6””')具有枢转接头(12;12”;12””;12””'),所述枢转接头(12;12”;12””;12””')用于连接至所述输送承载件(1-1””'),其中,在组装状态下,所述枢转杆(6-6””')能够通过所述枢转接头(12;12”;12””;12””')在水平平面中相对于所述输送承载件(1-1””')枢转。
2.根据权利要求1所述的连接装置(2-2””'),其中,所述枢转接头(12;12”;12””;12””')设置在所述枢转杆的端部处,具体地,设置在所述枢转杆在输送方向上的后端部处。
3.根据权利要求1所述的连接装置(2-2””'),其中,所述铰接接头(10-10””')布置在所述枢转杆(6-6””')的端部处,具体地,设置在所述枢转杆(6-6””')在输送方向(FRS)上的前端部处。
4.根据权利要求1所述的连接装置(2-2””'),其中,所述铰接接头(10-10””')包括球接头。
5.根据权利要求4所述的连接装置(2;2';2”;2””,2””'),其中,所述球接头(22;22”')的接头座(24;24”')基本上在输送方向(FRS)上指向前。
6.根据权利要求1所述的连接装置(2-2””'),还包括枢转限制部(44””'),所述枢转限制部(44””')用于限制所述枢转杆(6-6””')的枢转范围,其中,所述枢转限制部(44””')能够布置在所述输送承载件(1-1””')上。
7.根据权利要求1所述的连接装置(2-2””'),还包括枢转引导件(16;16””),所述枢转引导件(16;16””)引导和/或支承所述枢转杆的自由端,其中,所述枢转引导件(16;16””)能够布置在所述输送承载件(1-1””)上。
8.根据权利要求1所述的连接装置(2””;2””'),其中,所述枢转杆(6””;6””')由塑料制成。
9.一种输送承载件(1-1””'),包括根据前述权利要求中任一项所述的连接装置(2-2””'),其中,所述枢转杆(6-6””')枢转地连接至所述输送承载件(1-1””')。
10.一种输送机系统,包括:
-至少一个输送承载件(1-1””');
-沿输送路径布置的轨道;以及
-至少一个驱动链条(4),基本上沿所述轨道的路线布置;
其中,所述输送承载件(1-1””')布置在所述轨道上;以及
其中,所述输送承载件(1-1””')通过根据权利要求1至8中任一项所述的连接装置(2-2””')连接至所述驱动链条(4)。
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