JP2008273744A - コンベヤ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、個別物品等を螺旋経路によって直立方向に搬送するためのコンベヤに関する。
【解決手段】個別物品等を螺旋経路によって直立方向に搬送するためのコンベヤであって、フレーム（１）と、このフレーム（１）によって支持されかつ駆動手段によって駆動されるとともに、螺旋経路と戻り経路とによって案内されるような搬送部材を備えた無端コンベヤベルト（８）と、を具備している。コンベヤベルト（８）は、移動可能に相互連結されているとともに上面が搬送面とされた実質的に堅固なスレート片（９）を備え、スレート片（９）は、２つの軸回りに回転可能とされている。フレームの搬送部材には、スレート片をスライド可能に支持するための螺旋状支持面（１１）と、スレート片を実質的に径方向において案内するための径方向案内面（２０）と、が設けられ、スレート片には、ガイドローラ（１７）が設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、個別物品等を螺旋経路によって直立方向に搬送するためのコンベヤに関するものである。本発明によるコンベヤは、フレームと、このフレームによって支持されかつ駆動手段によって駆動されるとともに、先の螺旋経路と戻り経路とによって案内されるような搬送部材を備えた無端コンベヤベルトと、を具備してなり、この場合、コンベヤベルトは、それぞれの中心軸近傍において移動可能に相互連結されているとともに上面が搬送面とされた実質的に堅固なスレート片を備え、これらスレート片は、搬送面に対して平行でありかつ搬送方向に対して垂直な第１軸回りと、搬送面に対して垂直でありかつ搬送方向に対して垂直な第２軸回りと、の双方に関して回転可能であり、フレームの搬送部材には、スレート片をスライド可能に支持するための螺旋状支持面が設けられ、フレームの搬送部材には、さらに、スレート部材を実質的に径方向において案内するための径方向案内面が設けられている。

このようなコンベヤは、様々な形態で実際に知られている。螺旋形をなす旋回板のピッチを大きくすることなく比較的大きな高さにわたった連結を行うためには、かなり多くの旋回板を使用しなければならない。しかしながら、このことは、駆動の問題を引き起こす。というのは、ベルトを移動させるのに必要な引っ張り力が、螺旋軸回りにおけるベルトの弧が増大するにつれて指数関数的に増大するからである。搬送時にスレート片が受ける抵抗は、まず第１に、スレート片と支持面との間の摩擦力であり、第２に、径方向案内面に対してスレート片が付勢されていることに基づいて発生する径方向案内面とスレート片との間の摩擦力である。径方向案内面とスレート片との間の摩擦力は、弧の長さにつれて指数関数的に増大する、つまり、旋回板の数につれて指数関数的に増大する。これが、「輪縄（引けば締まるように作られた輪）効果」と称されるものであって、引っ張るように駆動されたときには、ベルトが止まってしまう。

実際には、この問題点は、螺旋に沿った複数箇所に補助的駆動機構を設置することによって解決が試みられている。当然のことながら、このことは、コンベヤのコストを実質的に増大させてしまう。しかも、信頼性やノイズや振動レベルという観点からも好ましくない。上記問題点に対しての他の解決手段は、比較的幅広とされた各スレート片の直下にローラカーを使用することである。このようなローラカーには、案内チューブに対して径方向を向いた３個か４個のローラが設けられる。これらローラは、スレート片を鉛直方向にも水平方向にも案内する。この手段の欠点は、構成が複雑化することであり、また、端部プーリのところにおいてスレート片どうしの間に大きな離間間隔を作ってしまうことである。というのは、（チェインの係合点において）コンベヤベルトの曲げ中心が、スレート片の搬送面からかなりの距離のところに位置しているからである。これにより、小さい物品や脆弱な物品の搬送には、コンベヤを使用することができなくなる。また、この従来技術においては、コンベヤをコンパクトな形態とすることができず、ローラカーを設けているためにスレート片の安定性が悪い。また、安定性を高めるためには、チェインの張力を大きくする必要がある。
米国特許第３８２６３５２号明細書 米国特許第３６２７１０９号明細書 独国特許出願公開第３９１４９９４号明細書 米国特許第３９４４０５９号明細書 英国特許出願公開第１４６３２２６号明細書

本発明の目的は、上記欠点を効果的に排除したコンベヤを提供することである。

この目的のために、本発明によるコンベヤは、少なくともいくつかのスレート片に、第２軸に対して平行な回転軸回りに回転可能とされかつ径方向案内面に沿って転がり得るよう構成された少なくとも１つのガイドローラが設けられていることを特徴としている。

この特徴点によれば、従来の摺動摩擦ではなく転がり摩擦であることに基づいて径方向案内面に対しての摩擦力が格段に低減され、上述の「輪縄効果」が実質的に低減される。これにより、補助的駆動機構を実際に必要とすることなく、かなりの数の旋回板を通ってコンベヤベルトを、搬送することができるようになった。さらに、規則的に配置された案内面に沿って案内されるようなローラを使用するだけであるので、構造が単純なままである。この場合、支持面によるスレート片の支持は、摺動タイプのままである。スレート片どうしの間の連結部材としてチェインが使用される場合には、チェインは、スレート片の搬送面の下方においてスレート片に対して近い位置において係合することができ、これにより、コンベヤベルトの曲げ中心との距離が短くなり、端部プーリを通過する際にスレート片どうしが離間することが防止される。

単純な構成であることにより、本発明においては、幅の狭いスレート片を使用することができる。これにより、コンパクトな端部プーリを使用することができて、コンベヤの設置が容易なものとされるとともに、連結される他のコンベヤに対しての移行がスムーズになる。幅の狭いスレート片であると、また、端部プーリのところにおけるスレート片どうしの間の間隔が狭くなる。同時に、スレート片が螺旋部材に対して回転する際のスレート片どうしの間の間隔も狭くなる。また、小さなスレート片であると、螺旋経路の外方傾斜よりも内方傾斜の方がきついことの結果として、段差を形成するに際しての傾斜が小さい。

円筒状ガイドローラと鉛直方向の滑らかな案内面とが使用されている場合には、軸方向負荷が発生することがなく、また、軸方向分力に基づく軸方向力が発生することがない。

以下、本発明によるコンベヤを例示した実施形態を図示した添付図面を参照しつつ、本発明についてさらに説明する。

図１は、本発明によるコンベヤの実施形態を概略的に示す側面図である。 図２は、図１のコンベヤにおけるフレームを示す平面図である。 図３は、図１および図２のコンベヤにおけるコンベヤベルトの一部をなすいくつかのスレート片を螺旋経路において拡大して示す平面図である。 図４は、図３におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を拡大して示す断面図である。 図５は、図４に対応した図であって、変形例を示している。

添付図面には、搬送物品とりわけ個別物品を螺旋経路によって直立方向に搬送するためのコンベヤが示されている。実際には、このようなコンベヤは、螺旋コンベヤとしてあるいは旋回コンベヤとして、公知である。このようなコンベヤは、連続流として物品を搬送することができる。この製品流は、鉛直搬送を意図したものとすることができ、また、プロセスにおける緩衝装置を意図したものとすることができる。応用分野は、例えば、食品加工産業、集配センター、グラフィック産業、等である。

図示のコンベヤは、フレーム１を備えている。この場合、フレーム１は、中央支柱２を備えており、中央支柱２は、脚３と、中央支柱２の回りに延在しているとともに中央支柱２に対して固定された螺旋状案内シュート４と、を有している。当然のことながら、様々なタイプの他のフレーム構造としても差し支えない。案内シュート４の上端および下端には、端部プーリ５，６が設けられているとともに、案内シュート４のこれら上下端どうしの間には、戻りシュート７が延在している。この場合、フレーム１によって支持されたコンベヤベルト８は、戻りシュートがなす別経路に沿って戻るように案内されている。しかしながら、案内シュート４の下面に沿って戻るような実施形態とすることもできる。

この実施形態においては、図に示すように、螺旋状案内シュート４は、４つの旋回板を備えている。しかしながら、旋回板の数は、個別の状況に応じて、適宜増減することができる。本発明によって初めて、コンベヤベルト８を、何らの駆動障害をも発生させることなく、かなり多数の旋回板にわたって駆動することができるようになった。図示の実施形態においては、駆動モータを、コンベヤの経路の端点において、端部プーリに対してすなわち端部プーリ５または６に対して接続することができる。そして、要望によっては、搬送経路の各途中地点に補助的駆動装置を設けることもできる。また、コンベヤベルト８を、直線型駆動することもできる。このコンベヤは、上端プーリ５や下端プーリ６のところにおいて、他のコンベヤに対して接続することができる。

図３に示すように、コンベヤベルト８は、直接的にせよ無端連結部材を介してにせよ、互いに相互連結された複数のスレート片９を備えている。各スレート片９は、上面がフラットな搬送面とされている。スレート片９どうしは、隣接したいくつかのスレート片９どうしによって物品を支持し得るよう搬送経路において十分に密接な態様で互いに相互連結されている。上述のように、スレート片９どうしは、直接的に、あるいはこの場合には、後述のように無端連結部材を介して、回転可能に相互連結されている。これにより、スレート片９どうしは、搬送面に対して平行でありかつ搬送方向に対して垂直な第１軸回りに回転可能であるとともに、さらに、搬送面に対して垂直でありかつ搬送方向に対して垂直な第２軸回りに回転可能である。後者の回転移動により、螺旋経路を形成することができる。また、前者の回転移動により、端部プーリ５，６回りのコンベヤベルト８の曲げが可能とされる。スレート片９が、中央部分から両端に向けてわずかにテーパ形状とされていることにより、スレート片９は、曲線を阻害することがない。他の形状とすることもでき、例えば、菱形形状やＶ字形状やフォーク形状とすることもでき、また、互いにオーバーラップした構成とすることもでき、また、これらの組合せとすることができる。場合によっては、スレート片９は、セグメント形状とすることができる。しかしながら、この場合には、コンベヤベルトは、完全に湾曲した経路に沿ってのみ走行可能であり、コンベヤベルト８からなる完全に閉じた面が形成される。

図２および図４に示すように、フレーム１の案内シュート４は、上面が支持面１１とされた螺旋部材１０を備えている。支持面１１上に、スレート片９の下面が当接している。これにより、スレート片９は、スレート片９の移動時には支持面１１によってスライド可能に支持される。部材１０および（プラスチック製）スレート片９の材質を適切に選択することにより、摩擦や摩耗を低レベルに維持することができる。

また、図４に示すように、スレート片９どうしは、チェイン１２によって相互連結されている。チェイン１２は、好ましくはスチール製チェインであるとともに、例えば「側方バウ」チェインやスペースチェインと称されるものであって、螺旋経路に沿って走行可能であるよう複数方向に曲げ可能でありかつ撓み可能なものである。公知のようにして、チェイン１２の主リンク１３には、チェイン１２の両側部において、スレート片９の鉛直フランジ１５に形成された孔内に嵌合される横方向ピンを設けることができる。好ましくは、各主リンクは、スレート片９に対して取り付けられている。そのため、チェイン１２が隣接スレート片どうしの間において下がることがない。これにより、チェインに負荷をかけすぎることなく、螺旋経路の半径を小さくすることができる。各スレート片９の下側に形成されている鉛直方向フランジ１５は、下端に、外向水平脚１６を備えている。外向水平脚１６は、螺旋部材１０に係止されることができ、これにより、スレート片９が支持面１１から離れて上方に浮き上がってしまうことが防止されている。

図４は、さらに、ガイドローラ１７が設けられていることが示されている。この場合、ガイドローラ１７は、スレート片９の中央軸の内方に設けられており、したがって、（螺旋経路に対して示されているように）内部フランジ１５の内方に設けられている。ガイドローラ１７は、スレート片の搬送面に垂直でありかつ搬送方向に対して垂直な第２軸に平行に延在した回転軸１８回りに回転可能とされている。ガイドローラ１７は、回転軸によって軸支されている。好ましくは、ガイドローラ１７の回転すなわち転がりを円滑なものとするために、回転ベアリングを介して軸支されている。ガイドローラ１７の回転軸１８は、傾斜した実質的にＵ字形状の補強部材１９を貫通して延在している。また、回転軸１８は、図４に示すように回転軸１８とガイドローラ１７とをスレート片９に対して固定するための固定手段としても機能している。当然のことながら、様々な他の固定方法とすることができる。

ガイドローラ１７は、内側ガイド部材１０’の径方向外向案内面２０に対して協働する。これにより、コンベヤベルトは、径方向に回転支持されることによって案内される。ガイドローラ１７は、好ましくは、円筒状走行面を有している。この円筒状走行面は、円滑とされた鉛直方向案内面２０と協働する。これにより、鉛直方向には、いかなる力も発生しない。補強部材１９には、鉛直方向フランジ１５の脚１６と同じ機能を果たす水平脚２１が設けられている。この場合には、内部鉛直方向フランジ１５の脚１６は、補強部材１９を保持するために使用されている。

図示の実施形態は、標準的なスレート片を使用しているとともに、ガイドローラ１７を使用していないコンベヤであれば、ガイドローラ１７を有したコンベヤベルト８を支持し得るような内部部材１０に置き換えるだけで良いという利点がある。

ガイドローラ１７は、すべてのスレート片９に設けることができるけれども、限られた数のスレート片にだけガイドローラ１７を設けることもできる。さらに、スレート片には、２個のガイドローラを設けることができる。これは、例えば、コンベヤベルトが左曲がりと右曲がりとの双方で走行するような場合に好適である。

図５は、ガイドローラ１７が、螺旋形状経路に応じてそれぞれのスレート片の中央軸よりも外側に配置されているような、変形例を示している。この場合、補強部材は、外側部材１０”の支持面１１とスレート片９の下面との間に配置されており、そのため、この場合には、補強部材が、スレート片を支持面１１上において案内するように機能する。ここで、部材１０”は、補強部材１９が鉛直方向移動を防止していることにより、様々な形状とすることができる。この実施形態は、ガイドローラ１７がチェイン１２の係合点よりも外方に配置されていることにより、スレート片９の案内を、より安定的に行えるという利点がある。

以上により、本発明においては、単純でありかつ信頼性のある手段を使用することによって、駆動の問題を引き起こすことなくまたスレート片の構造に悪影響をもたらすことなく、多数の旋回部材を使用した螺旋経路に沿って案内されるコンベヤベルトを駆動することができることは、明らかである。ベルトに張力をかける必要はない。

本発明は、図示された実施形態や例示としての説明に限定されるものではなく、本発明の範囲内において様々な変更を加えることができる。例えば、特別に構成された連結部材によって中心軸近傍において回転可能な様式でスレート片どうしを直接的に相互連結することもできる。その場合には、個別のチェインといったようなものは、不要となる。

本発明によるコンベヤの実施形態を概略的に示す側面図である。 図１のコンベヤにおけるフレームを示す平面図である。 図１および図２のコンベヤにおけるコンベヤベルトの一部をなすいくつかのスレート片を螺旋経路において拡大して示す平面図である。 図３におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を拡大して示す断面図である。 図４に対応した図であって、変形例を示している。

符号の説明

１ フレーム
２ 中央支柱
３ 脚
４ 螺旋状案内シュート
５ 端部プーリ
６ 端部プーリ
８ コンベヤベルト
９ スレート片
１０ 螺旋部材（搬送部材）
１０’ 内側ガイド部材（搬送部材）
１０’’ 外側部材（搬送部材）
１１ 支持面
１２ チェイン
１３ 主リンク
１５ 鉛直フランジ
１６ 外向水平脚（係止部）
１７ ガイドローラ
１８ 回転軸
１９ 補強部材
２０ 径方向外向案内面（鉛直方向案内面、径方向案内面）
２１ 水平脚（係止部）

Claims (9)

1. 個別物品等を螺旋経路によって直立方向に搬送するためのコンベヤであって、
   フレーム（１）と、このフレームによって支持されかつ駆動手段によって駆動されるとともに、前記螺旋経路と戻り経路とによって案内されるような搬送部材を備えた無端コンベヤベルト（８）と、を具備してなり、
   前記コンベヤベルトは、それぞれの中心近傍において移動可能に相互連結されているとともに上面が搬送面とされた実質的に堅固なスレート片（９）を備え、
   該スレート片は、前記搬送面に対して平行でありかつ搬送方向に対して垂直な第１軸回りと、前記搬送面に対して垂直でありかつ搬送方向に対して垂直な第２軸回りと、の双方に関して回転可能であり、
   前記フレーム（１）の前記搬送部材には、前記スレート片をスライド可能に支持するための螺旋状支持面（１１）が設けられ、
   前記フレームの前記搬送部材には、さらに、前記スレート片（９）を実質的に径方向において案内するための径方向案内面が設けられ、
   前記各スレート片は、前記中心軸の両側に、前記スレート片の上方移動を防止し得るよう前記フレームの前記搬送部材の下面に対して係止する係止部（１６，２１）を有し、
   この場合において、
   少なくともいくつかのスレート片（９）には、前記第２軸に対して平行な回転軸（１８）回りに回転可能とされかつ前記フレーム（１）の前記径方向案内面（２０）に沿って転がり得るよう構成された少なくとも１つのガイドローラが設けられていることを特徴とするコンベヤ。
2. 請求項１記載のコンベヤにおいて、
   前記ガイドローラの前記回転軸は、前記フレームに対して、前記スレート片の前記中心軸よりも外方に配置されている（図５）ことを特徴とするコンベヤ。
3. 請求項１記載のコンベヤにおいて、
   前記ガイドローラの前記回転軸は、前記フレームに対して、前記スレート片の前記中心軸よりも内方に配置されている（図４）ことを特徴とするコンベヤ。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のコンベヤにおいて、
   それぞれのスレート片（９）が、前記ガイドローラ（１７）のところに配置された補強部材（１９）によって補強されていることを特徴とするコンベヤ。
5. 請求項４記載のコンベヤにおいて、
   前記ガイドローラ（１７）のための前記補強部材（１９）には、前記スレート片（９）の上方移動を防止し得るよう、前記フレーム（１）の前記搬送部材（１０’、１０’’）の下面に対して係止する係止部（２１）が設けられていることを特徴とするコンベヤ。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のコンベヤにおいて、
   前記スレート片（９）どうしは、ローラチェイン（１２）によって相互連結され、
   前記ローラチェインのリンク（１３）が、前記スレート片の前記中心軸においてそれぞれのスレート片に取り付けられていることを特徴とするコンベヤ。
7. 請求項４または６記載のコンベヤにおいて、
   前記チェイン（１２）の主リンク（１３）が、前記チェインの両側において、鉛直方向フランジどうしの間を架橋した状態で嵌合しており、
   前記鉛直方向フランジは、前記補強部材（１９）を保持するために使用される水平脚（１６）を有していることを特徴とするコンベヤ。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のコンベヤにおいて、
   標準的なスレート片（９）が使用され、
   このスレート片が、補強部材（１９）と、ガイドローラ（１７）と、ガイドローラのための取付手段（１８）と、を備えていることを特徴とするコンベヤ。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のコンベヤにおいて、
   前記スレート片（９）が、単位セグメントとして構成され、 前記搬送経路に配置された端部プーリが、円錐形に構成され、
   前記戻り経路が、前記搬送部材と同じ経路に沿って延在していることを特徴とするコンベヤ。

Images