JP2005179065A - 振動性コンベア・デッキ - Google Patents

Abstract

【課題】デッキに局所的な高損耗領域および非均一な応力を生じることなく、アセンブリを容易にして、製造コストを低減することが出来る、振動性コンベアデッキを提供する。
【解決手段】物体を搬送する振動性のコンベアは、第１の壁支持材を備えた第１のハウジング壁および第２の壁支持材を備えた第２のハウジング壁を有している。デッキは、第１の壁支持材に係合する第１の側方端縁、および第２の壁支持材に係合する第２の側方端縁を有しており、その結果、デッキは、デッキ経路に沿って延びて、物体を受けるように構成された搬送面を規定する。フォース・アセンブリは、デッキに機械的に結合され、アーチ形断面のプロファイルにデッキを曲げる力を加える。
【選択図】 図１

Description

この開示は、一般に、振動性のプロセス設備に関し、特に、振動性のコンベアにおいて使用されるデッキに関する。

振動性のコンベアは、一般に、振動性の力を使用して物体を搬送するものとして本技術範囲においては知られている。そのようなコンベアは、典型的には、物体がそれに沿って搬送される経路を規定する搬送面を有したデッキあるいは他の構造を含んでいる。用途によっては、デッキによって規定される経路は、直線かも知れないし、曲げられているかも知れないし、上向きに傾けられているかも知れないし、下向きに傾けられているかも知れないし、螺旋であるかも知れないし、あるいは他の構成であるかも知れない。

デッキは、典型的にはプレート鋼から構成される。その結果として、断面で見たときに、デッキによって規定された搬送面は、典型的にはデッキの幅を横切って「平坦」である。これに代えて記述すれば、搬送面は、その幅を横切って実質的に線形である。

平坦なデッキが多くの用途に十分である一方で、ある物体を搬送するために使用されるときには、それは、意図しない且つ望まない結果を引き起こすかも知れない。例えば、平坦なデッキに沿ったカム軸のような一般に円柱状の物体を搬送するときには、物体は、デッキの幅を横切って横方向に転がるかも知れず、したがって、まったく確実性なくデッキには配置されない。さらに、円柱状の物体は、デッキを横方向に横切るように配向されるかも知れないし、そしてしたがって、デッキ上の他の物体により簡単に転がっていき、破損する可能性がある。

さらに、平坦なデッキは、ある経路配置のために採用することが困難である。螺旋状のコンベアにおいては、例えば、それは、螺旋形にデッキを形成することが好ましい。平坦なプレート鋼を螺旋形に近づけるために、典型的には、クロス波形のようないくつかの曲げがデッキに形成される。しかしながら、そのようなクロス波形は、デッキのピッチの急な変化を生じさせ、搬送面をその幅を横切って非線形にさせる。したがって、クロス波形は、デッキに局所的な高損耗領域および非均一な応力を生じさせる。これらの問題は、熱膨張および収縮中に悪化し、それは、螺旋状のコンベアが、搬送される物体の加熱または冷却のために使用されるときに重要になり得る。さらに、デッキにおけるクロス波形あるいは他の曲げの必要性は、製造コストを増加させ、特に、大きなコンベア・サイズに対してのような複数のサブアセンブリとして構築されるコンベアに対して、アセンブリをより困難にする。

コンベア・デッキは、搬送面および裏面を有してここに示されている。リブは、裏面に取り付けられ、また、「フォース・アセンブリ」は、リブに結合される。フォース・アセンブリを備えたリブに力を加えることによって、デッキは、凹状あるいは凸状のいずれかに曲げられることが可能である。もし凹状の曲げが形成される場合には、デッキの搬送面は、断面で見たときに、物体が搬送されるデッキを規定するリブに隣接する局所的な低い箇所を有するであろう。凹状の形状は、さらに、円柱状の物体をデッキ上で縦方向に配向させる傾向にあり、移動の方向と平行なものとしてここに規定される。さらに、螺旋状のコンベアにおいて使用されるときに、曲げられた断面形状はデッキが純粋な螺旋曲面により近く形成されることを可能にし、ここで、デッキのピッチは、デッキが凹状にあるいはは凸状に曲げられるかどうかにかかわらず、コンベア経路全体に沿って一貫しており、デッキの個々の径方向断面は、線形の対向するデッキ端縁を有するであろう。開示された実施の形態が螺旋状のコンベアである一方、曲げられたデッキ形状には、線形の、曲げられた、および傾けられた経路を含む他のコンベア経路構成にとって利点があることが認識されるであろう。

図１および図２を参照して、螺旋状のコンベア10は、螺旋状のデッキ16を支持するフレーム12を有して示されている。フレーム12は、スプリング18のような隔離手段によって地面あるいは取付面上に弾力的に支持されている。加振質量20および振動ジェネレータ22は、スプリング21（図２）によって等、フレーム12に弾力的に結合される。
いかなる一般に知られた振動ジェネレータも、偏心質量を担持する回転軸を有したモータのように使用されることが可能である。

例示の実施の形態においては、螺旋状のデッキ16は、入口24から出口26への熱間鋳造物のように垂直に上昇する加工物に配向される。デッキ16は、加工物を受ける搬送面16aと、裏面16bとを規定している（図４および図５）。加工物は、線形の振動性あるいは他のタイプのコンベア（図示せず）によって等、任意の搬送手段によって、鋳造ラインのような起点から入口24へ搬送されることが可能である。螺旋状のデッキ16は、螺旋形のパターンに形成され、その結果、加工物がデッキの周囲を移動するものとして、それらは、さらに、垂直方向へ持ち上げられる。コンベア10は縦断面で見られるとき、図２の中で模式的に示されるように、螺旋状のデッキ16は、複数の積み重ねられた層セグメント14を規定する。出口26においては、加工物は、出口移送場（図示せず）に堆積されることが可能であり、それは、さらに、コンベアであることが可能である。コンベア10は、加工物を垂直に上方へ搬送するものとしてここに記述されているが、入口および出口は、加工物が螺旋状のデッキ16に沿って垂直に下方へ搬送されるように逆にされることが可能である。

振動ジェネレータ22は、フレーム12の所望の振動運動を生成する任意の既知の方法でコントロールされ、螺旋状のデッキ16に結合され、そのために、デッキ16に沿って加工物を進めることが可能である。例えば、モータは、反対方向に回転される（つまり、カウンター回転される）ことが可能であり、また、偏心質量間の所望の位相角を維持するようにコントロールされることが可能である。例示の実施の形態が２つの質量システムである一方で、コンベア10が単一の質量あるいは強制力システムとして提供されることが可能であることが認識されるであろう。

図３〜図６への参照をもって最も良く示されるように、螺旋状のデッキ16は、内部端縁19および外部端縁21を含んでいる。内部ハウジング壁30は、螺旋状のデッキ内部端縁19に結合され、そして、外部ハウジング壁32は、螺旋状のデッキ外部端縁21に結合されている。より明確には、デッキ内部端縁19は、内部ハウジング壁30に第１のあるいは内部壁支持材アセンブリ34によって固定され、それは、デッキ内部端縁19を底部フランジ36と上部リテーナ38との間にクランプすることが可能である（図５）。同様に、デッキ外部端縁21は、外部ハウジング壁32に第２のあるいは外部壁支持材アセンブリ40によって固定され、それは、デッキ外部端縁21を底部フランジ42と上部リテーナ44との間にクランプすることが可能である。複数のアクセス・ドア46（図１）は、デッキ16の異なる層部分14へのアクセスのためにハウジング外部壁32に形成されることが可能であり、外部ハウジング壁32は、デッキ16を完全に囲むべきである。

リブ・アセンブリ50は、内部および外部デッキ端縁19，21の間のデッキ裏面16bに取り付けられる（図４〜図６）。リブ・アセンブリ50は、縦方向にデッキ16に沿って連続的に延びることが可能であり、その結果、例示の実施の形態においては、リブ・アセンブリは、渦巻き形状を有している。リブ・アセンブリ50は、位置決めされた横方向の開口を有した一対のリブ52を含んでいることが可能である。

フォース・アセンブリ60は、断面で見たときにアーチ形状にデッキ16を曲げる力を生じさせるためにリブ・アセンブリ50に結合されている。典型的なフォース・アセンブリ60は、リブ52に形成された横方向の開口を通じた挿入によって等、リブ・アセンブリ50に機械的に結合されたピン62を含んでいる。クロス支持材64は、デッキ16から離隔され、内部および外部ハウジング壁30，32に支持されている。示されるように、クロス支持材64は、管状の鋼部材として提供され、そして、上部および下部支持面64a，64bに形成された開口65を有している。リンク66は、クロス支持材64に開口を通じて挿入され、ピン62に結合された第１の端部68と第２の端部70を規定する。リンク66は、さらに、ナット74を受けるネジ切りされた部分72を含んでいる。

ナット74は、リブ・アセンブリ50によってデッキ16へ伝えられるリンク66の力を生じさせるためにリンクのネジ切りされた部分72で調節されることが可能であり、それによってデッキ16をアーチ形状に曲げる。図４および図５において示されるように、ナット74は、クロス支持材64より下に位置することが可能である。図４においては、デッキ16は、緩んだ状態で示されており、そこでは、フォース・アセンブリ60は、デッキ16に力を加えない。ナット74は、ネジ切りされた部分72に沿って上方へ調節されることが可能であり、その結果、ナットは、クロス支持材64の下部面に係合し、リンク66に張力を生じさせる。リンク66の張力は、リブ・アセンブリ50および取り付けられたデッキ16に対して作用する下方へ導かれた力としてピン62によって伝えられる。図５において示されるように、ナット74は、アーチ形状にデッキ16を曲げるのに十分なリンク66の引っ張り力を生じさせるためにネジ切りされた部分72に沿って調節されることが可能である。

代替の実施の形態においては、ピン62は、リブ52に結合され、ネジ切りされた開口が形成された棒として提供されることが可能である。リンク66は、棒のネジ切りされた開口に螺合する第１の端部68を備えたボルトあるいはネジ切りされたロッドであることが可能である。ボルトの第２の端部70は、ボルトヘッドであり、それは、ナット74に代わるものである。したがって、ボルトは、引っ張り力を生じさせるために棒のネジ切りされた開口に螺合されることが可能である。

リブ52は、クロス支持材の上部面64aと係合可能である停止端部76を規定するためにピン62を十分に過ぎて突出してもよく、それによってデッキ16のたわみ量を制限する。図４において示されるように、デッキ16が緩んだ状態であるときには、リブ停止端部76は、既知の距離「D」だけクロス支持材の上部面から離隔される。ナット74がデッキ16を反らすために締められると、停止端部76は、クロス支持材の上部面64aの方へ引かれ、最終的には係合し、それによって、デッキ16のたわみ量を制限する。

例示の実施の形態は、凹状アーチ形状に曲げられたデッキ搬送面16aを示しているが、該搬送面は、凸状のアーチ形状に形成されることも可能である。そうするために、フォース・アセンブリ60は、リンクのネジ切りされた部分72がクロス支持材64の上部面に隣接するように修正されることが可能であり、また、ナット74は、クロス支持材の上部面64aに係合するためにネジ切りされた部分に沿って下方へ調節されることが可能である。したがって、圧縮力は、リブ・アセンブリ50および取り付けられたデッキ16に対して上方へ導かれた力としてピン62によって伝えられるリンク66に生じさせる。

上に記述された代替の実施の形態において圧縮力を生じさせるために、ナットは、クロス支持材上部面64a上のボルトに単純に提供されることが可能であり、また、ナットは、上部面64aに係合するためにボルトに沿って下方へ調節されることが可能である。

図４および図５においてはリブ・アセンブリ50に結合された単一のフォース・アセンブリ60だけが示されているが、複数のフォース・アセンブリがリブ・アセンブリ50の縦方向の長さに沿って離隔された箇所でリブ・アセンブリ50に結合されることが可能であることは認識されるであろう。図６において示されるデッキ16のセグメントにおいては、合計３つのフォース・アセンブリ60がリブ・アセンブリ50に結合されて示されている。図６は、さらに、デッキ16の縦方向の長さに沿って延びるリブ52を示している。さらに、図６においては単一のデッキ・セグメントが示されているが、複数のデッキ・セグメントが独立して組み立てられることが可能であり、完全なコンベア・デッキを生成するように組み立てられることが可能であることは認識されるであろう。アーチ形状に形成されたデッキの改善された嵌め合いは、デッキ・セグメントの端部がより信頼性をもって位置することを可能にし、それによって組み合わさるデッキ・セグメントのアセンブリを容易にする。

螺旋状のコンベア経路が記述され且つ示されているが、本開示は、線形の、傾けられた、あるいは曲げられたデッキのような異なるデッキ形状を要求する他のコンベア経路の構成に適用可能であり、ここに記述された利点のうちのいくつかあるいはすべてを依然として提供する。さらに、多数の同心（曲げられたあるいは螺旋状の経路構成の場合）あるいは平行（線形の経路配置の場合）のリブ・アセンブリは、デッキ16あるいは隣接したサブデッキに取り付けられることが可能であり、その各々は、それに連結されたフォース・アセンブリを有しており、その結果、デッキは、物体の列を搬送するのために複数のレーンを規定する複数の円弧に曲がっている。

開示の教示にしたがって構築されたある装置がここに記述されているが、この特許が包含する範疇はそれに限定されるものではない。これに対して、この特許は、添付の請求の範囲の範疇に文字通りにあるいは均等論の下でのいずれかに適正に当て嵌まる開示の教示の実施の形態をすべて包含する。

本開示の教示にしたがって構築された振動性の螺旋状のコンベアの側面図である。 図１のコンベアの拡大一部模式的側断面図である。 図１のコンベアの平面図である。 曲げる力がデッキに加えられる前のコンベア・デッキの一部の拡大側断面図である。 デッキに加えられる曲げる力を備えたコンベア・デッキの一部の拡大側断面図である。 デッキのセクションの平面図である。

符号の説明

10 螺旋状のコンベア
12 フレーム
14 層セグメント（層部分）
16 螺旋状のデッキ
16a デッキ搬送面
16b デッキ裏面
18 スプリング
19 螺旋状のデッキ内部端縁
20 加振質量
21 螺旋状のデッキ外部端縁（スプリング）
22 振動ジェネレータ
24 入口
26 出口
30 内部ハウジング壁
32 外部ハウジング壁（ハウジング外部壁）
34 第１のあるいは内部壁支持材アセンブリ
36 底部フランジ
38 上部リテーナ
40 第２のあるいは外部壁支持材アセンブリ
42 底部フランジ
44 上部リテーナ
46 アクセス・ドア
50 リブ・アセンブリ
52 リブ
60 フォース・アセンブリ
62 ピン
64 クロス支持材
64a クロス支持材の上部支持面（上部面）
64b クロス支持材の下部支持面（下部面）
65 開口
66 リンク
68 ボルトの第１の端部
70 ボルトの第２の端部
74 ナット
72 リンクのネジ切りされた部分
76 リブ停止端部

Claims (10)

1. 物体を搬送する振動性のコンベアであって、
   第１の壁支持材を有する第１のハウジング壁と、
   第２の壁支持材を有する第２のハウジング壁と、
   前記第１の壁支持材に係合する第１の側方端縁、および前記第２の壁支持材に係合する第２の側方端縁を有し、デッキ経路に沿って延び、前記物体を受けるように構成された搬送面を規定するデッキと、
   該デッキに機械的に結合され、前記デッキをアーチ形断面のプロファイルに曲げる力を加えるフォース・アセンブリと
   を備えるコンベア。
2. 前記デッキは、前記デッキ経路に沿って縦方向に延びるリブを具備し、前記フォース・アセンブリは、前記リブに機械的に結合されている請求項１記載のコンベア。
3. 前記フォース・アセンブリは、前記リブに結合されたピンと、前記デッキから離隔され、開口を規定するクロス支持材と、前記ピンに結合された第１の端部およびネジ切りされた部分を有するクロス支持開口を通じて挿入されたリンクと、該リンクのネジ切りされた部分に螺合するナットとを具備し、該ナットは、前記力を生じさせるために前記ネジ切りされた部分に沿って調節される請求項２記載のコンベア。
4. 前記ナットは、前記リンクにおいて結果として生じる引っ張り力を生じさせるように調節される請求項３記載のコンベア。
5. 前記力は、前記搬送面が凹状アーチ形のプロファイルを有するように、前記デッキを曲げる請求項４記載のコンベア。
6. 前記リブは、停止端を規定するために前記ピンを過ぎて突出し、そこで、前記停止端は、前記デッキのたわみを制限するためにクロス支持材に係合している請求項３記載のコンベア。
7. 前記リブは、前記デッキの縦方向の長さに沿って延びている請求項２記載のコンベア。
8. 前記複数のフォース・アセンブリは、前記リブに沿って離隔された箇所で該リブに結合されている請求項７記載のコンベア。
9. 前記第１および第２の壁支持材の各々は、底部フランジおよび上部リテーナを含んでいる請求項１記載のコンベア。
10. 前記デッキ経路は、螺旋状の構成を有しており、前記搬送面は、螺旋曲面として形成されている請求項１記載のコンベア。

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