JP3597472B2 - コンベヤ・モータ駆動ユニット及びコンベヤ・システム - Google Patents
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Description
【0001】
(発明の背景)
本発明は、コンベヤ・システム用の駆動装置、特に一つの場所から別の場所に物品を移送するのに使用されるベルト式搬送システムに関する。
【0002】
搬送システムは、従来技術において周知であり、多くの用途と応用分野を有している。典型的な搬送システムは、相互に連結されたリンクによって形成された平らな搬送ベルトを使用し、この搬送ベルトに係合するモータによって駆動される。典型的なシステムの場合、モータは、コンベヤ・ベルト上に形成される相補的な駆動凹部、即ち、ドッグに係合する歯付き駆動スプロケットを駆動する。これらの駆動ユニットは、コンベヤ・ベルトの長さに沿って任意の数設けることが可能である。
【0003】
特に、プラスチックのコンベヤ・ベルトの場合、駆動負荷をコンベヤ・ベルトの少なくとも数個の隣接するリンク、即ち、列にまたがって印加し、ベルトの各リンク、即ち、各部分に作用する応力を少なくすることが重要である。特に、プラスチックのベルトの場合、リンクの相対的遊びおよび伸長性が存在するために、ベルトの数個のリンク即ち列にまたがって駆動負荷を分布させるには、ベルトの各列や各リンクの動きに対応するためにベルトに係合する駆動部材即ちカム部材があたかも間隔、即ち、ピッチを変えたように「見せかけ」る必要がある。従来のスプロケット駆動装置の場合、スプロケットが回転するにつれてベルトの水平方向即ち搬送方向に沿ったスプロケット駆動部材、即ち、カム同士の間の見掛けの間隔即ちピッチが変化すると云う理由で、これは自動的に行われる。しかし、従来のスプロケット駆動装置は、すべての用途に有用ではなく、特に、コンベヤ・ベルトのポイントの回りの折返し点の中間にある箇所にモータドライブが設置される場合、ベルトは、駆動スプロケットに巻きかけない。
【0004】
(発明の概要)
本発明は、駆動する荷重がコンベヤ・ベルトの数列或いは数個のリンクにわたって分配されている改善されたモータ駆動ユニット及びこのモータ駆動ユニットを組み込んだコンベヤ・システムに関する。したがって、本発明の主たる目的は、搬送システムと共に使用される改善されたモータ駆動ユニット或いは装置を提供することにある。
【0005】
本発明の別の目的は、本発明の改善されたモータドライブのための特に構成された搬送システムを提供することにある。
【0006】
本発明の更に、別の目的は、駆動する荷重をベルトの搬送経路に任意の箇所において搬送ベルトの隣接する列或いはリンクに跨がって分配することのできる改善されたモータドライブを提供することにある。
【0007】
本発明の更に、他の目的は、従来からある搬送システムのいずれの態様とも使用できる改善されたモータドライブを提供することにある。
【0008】
本発明の付加的な目的と利点は以下の説明で一部は説明され、或いはその説明から明らかになり、或いは本発明の実施によって学ぶことが可能であろう。
【0009】
本発明の目的によれば、ベルト型コンベヤに係合し駆動するためのコンベヤ駆動ユニットが提供される。このコンベヤ駆動ユニットは、従来型の任意のベルト・コンベヤと共に使用可能であることを認識されたい。好適実施形態においては、ベルト・コンベヤは、相互に固定されたプラスチックその他の適宜な材料で形成された従来型のベルトであり、ほぼ平らな搬送表面を形成するリンクで構成されている。
【0010】
本発明のコンベヤ駆動ユニットは、従来型のモータを組み込んだモータドライブで構成されている。駆動チェーンアセンブリは駆動経路に沿ってモータによって駆動される駆動チェーンを備えている。この駆動チェーンアセンブリは任意の数と構成の駆動スプロケット、アイドラスプロケット、張力調整用スプロケット、張力調整用ローラ等を備えることができる。駆動チェーンは、この駆動チェーンが駆動経路に沿って駆動されるにつれて、コンベヤ上に設けられた対応するドライブドッグに係合するドライブラグをその上に備えている。駆動経路は、この駆動経路に沿うコンベヤの直線的経路に対して伝動角をなしている。
【0011】
調節可能な位置決め装置が駆動チェーンアセンブリに対して設けられ、この装置によって位置が変化すると、駆動チェーンアセンブリは調節されて、伝動角がそれに対応して変化する。このようにして、ドライブラグが駆動経路に沿ってコンベヤのドライブドッグに係合度が、伝動角を変えることによって調節可能となる。
【0012】
好適実施形態の一つにおいては、コンベヤ駆動ユニットは支持構造を備えている。駆動チェーンアセンブリ、位置決め装置、駆動ユニットのその他の構成部品はこの支持構造上に装着可能である。好適な構成においては、この支持構造上にキャリッジが可動に装着され、駆動チェーンアセンブリはこのキャリッジ上に装着された駆動及びアイドラスプロケットを備えている。位置決め装置がこの支持構造に装着されてキャリッジに係合し、キャリッジの位置を変えることによって伝動角が変わるようになっている。この実施形態では、駆動経路は駆動スプロケットとアイドラスプロケットとの間に形成されている。キャリッジは転心において支持構造上に装着され、位置決め装置はこの転心のほぼ対向してキャリッジに係合している。
【0013】
駆動チェーンアセンブリがアイドラスプロケットと駆動スプロケットとを備えている好適実施形態では、アイドラ又は駆動スプロケットの一方が他方のスプロケットに対して変位可能或いは可動であって、アイドラスプロケットと駆動スプロケットとの間に形成されている駆動チェーンの駆動経路を変更するようになっている。例えば、アイドラスプロケットが可動キャリッジ上に装着され、このキャリッジに係合する位置決め装置は、静止している駆動スプロケットに対するアイドラスプロケットの相対位置を変えることによって伝動角を変更する。
【0014】
位置決め装置は任意の態様の装置で構成することができ、手動で調節可能な機構、例えば簡単なねじ型機構を備えている。別の例では、位置決め装置は電気、油圧或いは空気圧を利用した係合装置を含む任意の自動又は動力装置で構成されてもよい。
【0015】
好適実施形態においては、駆動チェーンアセンブリはほぼ水平な平面内に設けられた駆動及びアイドラスプロケットを備え、これらの駆動及びアイドラスプロケットの間に駆動経路が形成されている。この構成では、コンベヤ駆動ユニットはコンベヤのほぼ下方に設置され、駆動チェーンの駆動経路に沿って下からコンベヤ上のドライブドッグに係合している。
【0016】
本発明は、前述のコンベヤ駆動ユニット・アセンブリを使用したコンベヤ・システムも包含するものである。例えば、本発明は、底面に互いに間隔を空けて設けられたドライブドッグを有するベルト・コンベヤを含んでも良い。これに関しては、従来のプラスチック製リンクのベルト・コンベヤを含む従来のいずれかの種類のベルト・コンベヤが利用され得る。このコンベヤ駆動ユニットは、ドライブドッグに係合してコンベヤを所望の方向に動かすように、コンベヤに対して設置されている。このコンベヤ駆動ユニットは、ここに述べるいずれの実施形態並びにそれを種々に変更したものも含むものであってもよい。
【0017】
(好適な実施形態の詳細な説明)
図面に示される一以上の例である本発明の好ましい実施形態について詳細に言及されるだろう。各例は、本発明を説明するために述べられるものであり、本発明を限定することを意味するものではない。例えば、一つの実施形態の一部として図示され、説明された特徴は、別の実施形態に使用されて、更に、別の実施形態を作り出してもよい。本発明は、本発明の範囲及び精神内となるような変更や変形を含むことを意図するものである。
【0018】
本発明は、概ね、いずれかの種類の従来のコンベヤ・ベルト、特に、被動チェーン上のドライブラグ即ち、ローラと係合されるためのドライブドッグを有するモジュール,即ち、リンクによって構成されたプラスチック・ベルトのためのコンベヤ駆動ユニットに関する。本発明は、駆動チェーンの経路をコンベヤの直線的搬送経路に対して傾斜させ、また、コンベヤ・ベルトのドライブドッグの伝動表面に角度を付けることによって、優れた駆動結果が得られることを前提としている。当該技術上一般的に理解されているように、従来のコンベヤ・ベルトのピッチは、荷重によっておよび時の経過とともに変化する傾向がある(即ち、荷重の変化によってベルトは潰れ且つ伸び、時の経過とともに伸びる傾向がある。)。通常行われているようにベルトの走行方向に垂直な伝動表面を有するコンベヤ・ベルトの場合と同一の方向に走行する固定ピッチの駆動チェーンによってこのような従来のベルトを効果的に駆動することは難しい。この従来技術においては、背景の欄で述べたように、典型的には、チェーンの複数のドライブラグがコンベヤ・ベルトに係合される場合において、特にチェーンの駆動経路に沿って、一つの伝動表面が他の伝動表面との間で負荷を分担し合うことなく、負荷のすべてを伝達する。その結果、ドライブラグおよびドライブドッグにおける負荷がかかった状態での係合・非係合に起因して、ベルトが早期に損傷したり、比較的「荒い」ベルト搬送が行われる。
【0019】
理論的には、こうした従来の駆動ユニットに伴う問題は、コンベヤ・ベルトのリンクのピッチの変化に対して、駆動チェーンのピッチを変えて調整することによって補償され得る。しかし、従来から鋼で作られている駆動チェーンのピッチを物理的に変えることは実際には不可能である。本発明は、独特な解決策をもたらすものである。
【0020】
先ず、本発明が図4Aおよび図4Bの図を参照して説明される。任意の従来のコンベヤ・ベルトが、例えば底面に設けられたドライブドッグ32を有するベルト12として示されている。ドライブドッグ32は、その外面に形成された伝動表面58を有している。典型的なものでは、ドライブドッグ32は、一つおきに、即ち、間隔を空けて相互連結されたコンベヤ・ベルト12のリンク上に形成されている。リンク同士の間には、或る程度の固有の「遊び」が存在し、これもドライブドッグ32同士の間のピッチの変化を与える。コンベヤ12は、矢印22で示されたほぼ直線的なコンベヤ経路内で駆動される。
【0021】
本発明のコンベヤ駆動ユニットは、全般的に、符号10で示されている。このユニット10の特別な機構と構造について、以下に詳述する。しかし、概略的な説明のために、コンベヤ・ユニット10は、その上に間隔を空けて複数設置されたドライブラグ30を有し駆動される駆動チェーン24を備えている。ラグ30は、ドライブドッグ32に係合して搬送方向にコンベヤ12を動かすための駆動ローラ54(図3)を含んでもよい。搬送用のチェーン24は、駆動経路に沿って搬送ベルト12に係合している。例えば、この駆動経路は、アイドラスプロケット18と駆動スプロケット16との間に形成され得る。実際の駆動経路は、図4Aおよび図4Bに破線23で示され、そして矢印20でも示されている。駆動経路23は、コンベヤ・ベルト経路22に対して角度34を形成している。この伝動角34は、以下に詳述するように、0度と90度未満の間で調節可能である。図4Aおよび図4Bに示されているように、伝動角34は、チェーン24がドライブドッグ32に対して傾斜した「迎え角」を持つようなものである。例えば、ドライブラグ30は、それがアイドラスプロケット18から離れて駆動スプロケット16の方へ移動する際、比較的最下の箇所において伝動表面58に当接する。個々のドライブラグ30が搬送方向に移動するにつれて、ラグは伝動表面58上を上昇する。伝動角34に起因した垂直成分におけるこの変化に起因して、駆動経路20に沿ったドライブラグ30の有効ピッチ、即ち、水平面上の間隔は、変化する。出願人は、この構成によってより多くのドライブラグ30が駆動経路20の長さに沿ってドライブドッグ32との駆動中の係合を保ち、ドライブラグ30とドライブドッグ32との間の円滑で振動の少ない係合・解放を可能にすることを見出した。
【0022】
出願人は、ドライブドッグ32の伝動表面58がコンベヤ・ベルト12の平らな即ち水平な底面に対して角度付けられている場合(直角でない)、角度付けられた駆動経路20の効果は、一層高められることも見出した。この角度は、図4Aおよび図4Bに符号Aで示され、伝動表面58が、コンベヤの搬送方向に傾斜していることが判る。伝動表面の角度によって、ドライブラグ30が駆動経路20に沿ってドライブドッグ32を上昇するとき、ドライブラグは各ドライブドッグ32と更に、係合せざるおえないものとされ、コンベヤ・ベルトのリンク間の間隔即ちピッチのいかなる変化に対してもよりよく調整する。
【0023】
このように、駆動経路20の角度34と伝動表面38の角度Aとは、駆動経路20の長さに沿って駆動チェーン24を実際に物理的に変更或いは修正することなく、駆動チェーン24のピッチを効果的に変えることをもたらす。出願人は、有用な角度設定は、伝動表面58の角度を駆動経路20の調節可能な最大角度に等しくすることであることを見出した。例えば、角度34は0度から6度の間で調節可能であり、伝動角34がその最大値のとき、駆動経路20が伝動表面58に対して垂直になるように、伝動表面58は、6度の角度を持つものであってもよい。
【0024】
本発明を行うための一つの好適実施形態が、図1〜図3に示されている。これは、好ましい構造の一例に過ぎず、多くの構造的な修正や変形が本発明の構成の一部をなすものであってもよいことは、理解されるべきである。
【0025】
図1〜図3を参照すると、コンベヤ駆動ユニット10は、モータ式駆動装置14を備え、これは従来型の駆動モータ、好ましくは従来の電気モータで構成されている。駆動チェーン24を有する全般的に符号15で示されている駆動チェーンアセンブリは、駆動チェーン24が搬送経路に沿って駆動されるようにモータ14を備えて構成されている。好適な実施形態においては、駆動チェーンアセンブリ15は、前述の駆動経路を形成するように設置された駆動スプロケット及びアイドラスプロケットからなる機構を備えている。図示の実施形態では、駆動チェーンアセンブリ15は、駆動スプロケット16から隔たって設置されたアイドラスプロケット18を備えている。モータ・チェーン26が、従来のいずれかの歯車機構を介してモータ14に連結された主駆動装置52の回りに配されている。モータ・チェーン26は、スプロケット28を直接的に駆動する。張力用スプロケット46が、モータ・チェーン26上に設けられてもよい。駆動スプロケット16は、スプロケット28とともに回転させるために取り付けられている。例えば、駆動スプロケット16は、スプロケット28とともに共通の回転軸に取付けられてもよい。図示の実施形態では、駆動スプロケット16およびアイドラスプロケット18は、複式、即ち、積重られたスプロケットで構成されている。
【0026】
駆動チェーン24は、駆動スプロケット16およびアイドラスプロケット18の周囲に配されている。張力用ローラ48が、適宜な張力を駆動チェーン24に付与し且つ維持するために設けられてもよい。
【0027】
駆動チェーン24は、レール31によってほぼ形成されている駆動経路20に沿って駆動される。駆動チェーン24は、該駆動チェーン24からほぼ横方向に延びて、駆動経路20に沿ってレール31上に載る支持タブ33を含んでいる。
【0028】
また、駆動チェーン24は、前述のように、コンベヤ上のドライブドッグ32に係合するために間隔を空けて設けられたドライブラグ30も含んでいる。ドライブラグ30は従来の任意の形状をとることができるが、好ましくは図3に示されているように駆動ローラ54であることが好ましい。チェーン24が酷使に耐える金属即ち鋼鉄のチェーンであり、リンクは負荷、応力、年数等に殆ど影響を受けないので、ドライブラグ30のピッチ、即ち、間隔は実質的に一定である。
【0029】
コンベヤ駆動ユニット10は、全般的に符号36で示された調節可能な位置決め装置も含んでおり、その位置決め装置は、駆動経路20とコンベヤ12のほぼ直線的な搬送経路との間の伝動角34を変えるその幾つかの構成部品を変更或いは再位置決めするように、駆動チェーンアセンブリ15に対して操作可能に構成され、即ち、設置されている。この伝動角を変えるには多くのやり方があることは理解されるべきである。例えば、アイドラスプロケット18と駆動スプロケット16との間のいずれかの相対的な位置が、他方に対して変更されて、伝動角における変更とされ得る。図示の好適実施形態においては、コンベヤ駆動ユニット10は、その上に装着されている部品を有する支持構造38を含んでいる。この支持構造38は、任意の形式のフレーム或いは支持装置を備え得る。可動キャリッジ40がこの構造38に装着されている。このキャリッジ40は、伝動角34が変更せしめられるように一平面内を動き得る。例えば、図示の実施形態においては、キャリッジ40は、アイドラスプロケット18の回転軸に一致する転心42に対して回転可能に装着されている。位置決め装置36は、キャリッジ40に係合し、駆動スプロケット16の相対位置をアイドラスプロケット18に対して変化させるようにこのキャリッジを回動させ、即ち、移動させる。逆に動かす構成も可能であることは理解されるべきである。
【0030】
これらの図には、調節可能な位置決め装置36が簡単な機械的ねじ式の装置として示され、ボルト即ちねじ44は、ねじ44を手動で調節することにより、キャリッジ40の位置を回転即ち変更するようにキャリッジ40に係合される。いずれかの周知の係合用或いは移動用部材の方法が、利用されてもよく、例えば、ソレノイド型装置、油圧装置、空気圧装置(これらはすべて自動的に調節可能である)等であり、これらも本発明の範囲に入るものである。
【0031】
当業者であれば、本発明の範囲と精神から逸脱することなく、本発明において種々の修正と変形を行うことが可能なことを理解されるべきである。例えば、任意の従来のドライブユニットを組み込んだ駆動スプロケット及びアイドラスプロケットの構成は、利用され得るものであり、本発明の利点を実現するために可変に位置決め可能な駆動経路をもたらす。これらのすべての構成は、本発明の範囲および精神内となるとき本発明の一部と考えられるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコンベヤ駆動ユニットおよびコンベヤの一実施形態を示す一部を破断した斜視図である。
【図2】コンベヤ駆動ユニット、さらに詳しくは、駆動チェーンアセンブリおよび、調節可能な駆動経路の詳細な斜視図である。
【図3】図1に示す線に沿って切断した側断面図である。
【図4A】ある角度をなす駆動経路とコンベヤ経路との間の関係を特に示す概略的な動作図である。
【図4B】ある角度をなす駆動経路とコンベヤ経路との間の関係を特に示す概略的な動作図である。
(発明の背景)
本発明は、コンベヤ・システム用の駆動装置、特に一つの場所から別の場所に物品を移送するのに使用されるベルト式搬送システムに関する。
【0002】
搬送システムは、従来技術において周知であり、多くの用途と応用分野を有している。典型的な搬送システムは、相互に連結されたリンクによって形成された平らな搬送ベルトを使用し、この搬送ベルトに係合するモータによって駆動される。典型的なシステムの場合、モータは、コンベヤ・ベルト上に形成される相補的な駆動凹部、即ち、ドッグに係合する歯付き駆動スプロケットを駆動する。これらの駆動ユニットは、コンベヤ・ベルトの長さに沿って任意の数設けることが可能である。
【0003】
特に、プラスチックのコンベヤ・ベルトの場合、駆動負荷をコンベヤ・ベルトの少なくとも数個の隣接するリンク、即ち、列にまたがって印加し、ベルトの各リンク、即ち、各部分に作用する応力を少なくすることが重要である。特に、プラスチックのベルトの場合、リンクの相対的遊びおよび伸長性が存在するために、ベルトの数個のリンク即ち列にまたがって駆動負荷を分布させるには、ベルトの各列や各リンクの動きに対応するためにベルトに係合する駆動部材即ちカム部材があたかも間隔、即ち、ピッチを変えたように「見せかけ」る必要がある。従来のスプロケット駆動装置の場合、スプロケットが回転するにつれてベルトの水平方向即ち搬送方向に沿ったスプロケット駆動部材、即ち、カム同士の間の見掛けの間隔即ちピッチが変化すると云う理由で、これは自動的に行われる。しかし、従来のスプロケット駆動装置は、すべての用途に有用ではなく、特に、コンベヤ・ベルトのポイントの回りの折返し点の中間にある箇所にモータドライブが設置される場合、ベルトは、駆動スプロケットに巻きかけない。
【0004】
(発明の概要)
本発明は、駆動する荷重がコンベヤ・ベルトの数列或いは数個のリンクにわたって分配されている改善されたモータ駆動ユニット及びこのモータ駆動ユニットを組み込んだコンベヤ・システムに関する。したがって、本発明の主たる目的は、搬送システムと共に使用される改善されたモータ駆動ユニット或いは装置を提供することにある。
【0005】
本発明の別の目的は、本発明の改善されたモータドライブのための特に構成された搬送システムを提供することにある。
【0006】
本発明の更に、別の目的は、駆動する荷重をベルトの搬送経路に任意の箇所において搬送ベルトの隣接する列或いはリンクに跨がって分配することのできる改善されたモータドライブを提供することにある。
【0007】
本発明の更に、他の目的は、従来からある搬送システムのいずれの態様とも使用できる改善されたモータドライブを提供することにある。
【0008】
本発明の付加的な目的と利点は以下の説明で一部は説明され、或いはその説明から明らかになり、或いは本発明の実施によって学ぶことが可能であろう。
【0009】
本発明の目的によれば、ベルト型コンベヤに係合し駆動するためのコンベヤ駆動ユニットが提供される。このコンベヤ駆動ユニットは、従来型の任意のベルト・コンベヤと共に使用可能であることを認識されたい。好適実施形態においては、ベルト・コンベヤは、相互に固定されたプラスチックその他の適宜な材料で形成された従来型のベルトであり、ほぼ平らな搬送表面を形成するリンクで構成されている。
【0010】
本発明のコンベヤ駆動ユニットは、従来型のモータを組み込んだモータドライブで構成されている。駆動チェーンアセンブリは駆動経路に沿ってモータによって駆動される駆動チェーンを備えている。この駆動チェーンアセンブリは任意の数と構成の駆動スプロケット、アイドラスプロケット、張力調整用スプロケット、張力調整用ローラ等を備えることができる。駆動チェーンは、この駆動チェーンが駆動経路に沿って駆動されるにつれて、コンベヤ上に設けられた対応するドライブドッグに係合するドライブラグをその上に備えている。駆動経路は、この駆動経路に沿うコンベヤの直線的経路に対して伝動角をなしている。
【0011】
調節可能な位置決め装置が駆動チェーンアセンブリに対して設けられ、この装置によって位置が変化すると、駆動チェーンアセンブリは調節されて、伝動角がそれに対応して変化する。このようにして、ドライブラグが駆動経路に沿ってコンベヤのドライブドッグに係合度が、伝動角を変えることによって調節可能となる。
【0012】
好適実施形態の一つにおいては、コンベヤ駆動ユニットは支持構造を備えている。駆動チェーンアセンブリ、位置決め装置、駆動ユニットのその他の構成部品はこの支持構造上に装着可能である。好適な構成においては、この支持構造上にキャリッジが可動に装着され、駆動チェーンアセンブリはこのキャリッジ上に装着された駆動及びアイドラスプロケットを備えている。位置決め装置がこの支持構造に装着されてキャリッジに係合し、キャリッジの位置を変えることによって伝動角が変わるようになっている。この実施形態では、駆動経路は駆動スプロケットとアイドラスプロケットとの間に形成されている。キャリッジは転心において支持構造上に装着され、位置決め装置はこの転心のほぼ対向してキャリッジに係合している。
【0013】
駆動チェーンアセンブリがアイドラスプロケットと駆動スプロケットとを備えている好適実施形態では、アイドラ又は駆動スプロケットの一方が他方のスプロケットに対して変位可能或いは可動であって、アイドラスプロケットと駆動スプロケットとの間に形成されている駆動チェーンの駆動経路を変更するようになっている。例えば、アイドラスプロケットが可動キャリッジ上に装着され、このキャリッジに係合する位置決め装置は、静止している駆動スプロケットに対するアイドラスプロケットの相対位置を変えることによって伝動角を変更する。
【0014】
位置決め装置は任意の態様の装置で構成することができ、手動で調節可能な機構、例えば簡単なねじ型機構を備えている。別の例では、位置決め装置は電気、油圧或いは空気圧を利用した係合装置を含む任意の自動又は動力装置で構成されてもよい。
【0015】
好適実施形態においては、駆動チェーンアセンブリはほぼ水平な平面内に設けられた駆動及びアイドラスプロケットを備え、これらの駆動及びアイドラスプロケットの間に駆動経路が形成されている。この構成では、コンベヤ駆動ユニットはコンベヤのほぼ下方に設置され、駆動チェーンの駆動経路に沿って下からコンベヤ上のドライブドッグに係合している。
【0016】
本発明は、前述のコンベヤ駆動ユニット・アセンブリを使用したコンベヤ・システムも包含するものである。例えば、本発明は、底面に互いに間隔を空けて設けられたドライブドッグを有するベルト・コンベヤを含んでも良い。これに関しては、従来のプラスチック製リンクのベルト・コンベヤを含む従来のいずれかの種類のベルト・コンベヤが利用され得る。このコンベヤ駆動ユニットは、ドライブドッグに係合してコンベヤを所望の方向に動かすように、コンベヤに対して設置されている。このコンベヤ駆動ユニットは、ここに述べるいずれの実施形態並びにそれを種々に変更したものも含むものであってもよい。
【0017】
(好適な実施形態の詳細な説明)
図面に示される一以上の例である本発明の好ましい実施形態について詳細に言及されるだろう。各例は、本発明を説明するために述べられるものであり、本発明を限定することを意味するものではない。例えば、一つの実施形態の一部として図示され、説明された特徴は、別の実施形態に使用されて、更に、別の実施形態を作り出してもよい。本発明は、本発明の範囲及び精神内となるような変更や変形を含むことを意図するものである。
【0018】
本発明は、概ね、いずれかの種類の従来のコンベヤ・ベルト、特に、被動チェーン上のドライブラグ即ち、ローラと係合されるためのドライブドッグを有するモジュール,即ち、リンクによって構成されたプラスチック・ベルトのためのコンベヤ駆動ユニットに関する。本発明は、駆動チェーンの経路をコンベヤの直線的搬送経路に対して傾斜させ、また、コンベヤ・ベルトのドライブドッグの伝動表面に角度を付けることによって、優れた駆動結果が得られることを前提としている。当該技術上一般的に理解されているように、従来のコンベヤ・ベルトのピッチは、荷重によっておよび時の経過とともに変化する傾向がある(即ち、荷重の変化によってベルトは潰れ且つ伸び、時の経過とともに伸びる傾向がある。)。通常行われているようにベルトの走行方向に垂直な伝動表面を有するコンベヤ・ベルトの場合と同一の方向に走行する固定ピッチの駆動チェーンによってこのような従来のベルトを効果的に駆動することは難しい。この従来技術においては、背景の欄で述べたように、典型的には、チェーンの複数のドライブラグがコンベヤ・ベルトに係合される場合において、特にチェーンの駆動経路に沿って、一つの伝動表面が他の伝動表面との間で負荷を分担し合うことなく、負荷のすべてを伝達する。その結果、ドライブラグおよびドライブドッグにおける負荷がかかった状態での係合・非係合に起因して、ベルトが早期に損傷したり、比較的「荒い」ベルト搬送が行われる。
【0019】
理論的には、こうした従来の駆動ユニットに伴う問題は、コンベヤ・ベルトのリンクのピッチの変化に対して、駆動チェーンのピッチを変えて調整することによって補償され得る。しかし、従来から鋼で作られている駆動チェーンのピッチを物理的に変えることは実際には不可能である。本発明は、独特な解決策をもたらすものである。
【0020】
先ず、本発明が図4Aおよび図4Bの図を参照して説明される。任意の従来のコンベヤ・ベルトが、例えば底面に設けられたドライブドッグ32を有するベルト12として示されている。ドライブドッグ32は、その外面に形成された伝動表面58を有している。典型的なものでは、ドライブドッグ32は、一つおきに、即ち、間隔を空けて相互連結されたコンベヤ・ベルト12のリンク上に形成されている。リンク同士の間には、或る程度の固有の「遊び」が存在し、これもドライブドッグ32同士の間のピッチの変化を与える。コンベヤ12は、矢印22で示されたほぼ直線的なコンベヤ経路内で駆動される。
【0021】
本発明のコンベヤ駆動ユニットは、全般的に、符号10で示されている。このユニット10の特別な機構と構造について、以下に詳述する。しかし、概略的な説明のために、コンベヤ・ユニット10は、その上に間隔を空けて複数設置されたドライブラグ30を有し駆動される駆動チェーン24を備えている。ラグ30は、ドライブドッグ32に係合して搬送方向にコンベヤ12を動かすための駆動ローラ54(図3)を含んでもよい。搬送用のチェーン24は、駆動経路に沿って搬送ベルト12に係合している。例えば、この駆動経路は、アイドラスプロケット18と駆動スプロケット16との間に形成され得る。実際の駆動経路は、図4Aおよび図4Bに破線23で示され、そして矢印20でも示されている。駆動経路23は、コンベヤ・ベルト経路22に対して角度34を形成している。この伝動角34は、以下に詳述するように、0度と90度未満の間で調節可能である。図4Aおよび図4Bに示されているように、伝動角34は、チェーン24がドライブドッグ32に対して傾斜した「迎え角」を持つようなものである。例えば、ドライブラグ30は、それがアイドラスプロケット18から離れて駆動スプロケット16の方へ移動する際、比較的最下の箇所において伝動表面58に当接する。個々のドライブラグ30が搬送方向に移動するにつれて、ラグは伝動表面58上を上昇する。伝動角34に起因した垂直成分におけるこの変化に起因して、駆動経路20に沿ったドライブラグ30の有効ピッチ、即ち、水平面上の間隔は、変化する。出願人は、この構成によってより多くのドライブラグ30が駆動経路20の長さに沿ってドライブドッグ32との駆動中の係合を保ち、ドライブラグ30とドライブドッグ32との間の円滑で振動の少ない係合・解放を可能にすることを見出した。
【0022】
出願人は、ドライブドッグ32の伝動表面58がコンベヤ・ベルト12の平らな即ち水平な底面に対して角度付けられている場合(直角でない)、角度付けられた駆動経路20の効果は、一層高められることも見出した。この角度は、図4Aおよび図4Bに符号Aで示され、伝動表面58が、コンベヤの搬送方向に傾斜していることが判る。伝動表面の角度によって、ドライブラグ30が駆動経路20に沿ってドライブドッグ32を上昇するとき、ドライブラグは各ドライブドッグ32と更に、係合せざるおえないものとされ、コンベヤ・ベルトのリンク間の間隔即ちピッチのいかなる変化に対してもよりよく調整する。
【0023】
このように、駆動経路20の角度34と伝動表面38の角度Aとは、駆動経路20の長さに沿って駆動チェーン24を実際に物理的に変更或いは修正することなく、駆動チェーン24のピッチを効果的に変えることをもたらす。出願人は、有用な角度設定は、伝動表面58の角度を駆動経路20の調節可能な最大角度に等しくすることであることを見出した。例えば、角度34は0度から6度の間で調節可能であり、伝動角34がその最大値のとき、駆動経路20が伝動表面58に対して垂直になるように、伝動表面58は、6度の角度を持つものであってもよい。
【0024】
本発明を行うための一つの好適実施形態が、図1〜図3に示されている。これは、好ましい構造の一例に過ぎず、多くの構造的な修正や変形が本発明の構成の一部をなすものであってもよいことは、理解されるべきである。
【0025】
図1〜図3を参照すると、コンベヤ駆動ユニット10は、モータ式駆動装置14を備え、これは従来型の駆動モータ、好ましくは従来の電気モータで構成されている。駆動チェーン24を有する全般的に符号15で示されている駆動チェーンアセンブリは、駆動チェーン24が搬送経路に沿って駆動されるようにモータ14を備えて構成されている。好適な実施形態においては、駆動チェーンアセンブリ15は、前述の駆動経路を形成するように設置された駆動スプロケット及びアイドラスプロケットからなる機構を備えている。図示の実施形態では、駆動チェーンアセンブリ15は、駆動スプロケット16から隔たって設置されたアイドラスプロケット18を備えている。モータ・チェーン26が、従来のいずれかの歯車機構を介してモータ14に連結された主駆動装置52の回りに配されている。モータ・チェーン26は、スプロケット28を直接的に駆動する。張力用スプロケット46が、モータ・チェーン26上に設けられてもよい。駆動スプロケット16は、スプロケット28とともに回転させるために取り付けられている。例えば、駆動スプロケット16は、スプロケット28とともに共通の回転軸に取付けられてもよい。図示の実施形態では、駆動スプロケット16およびアイドラスプロケット18は、複式、即ち、積重られたスプロケットで構成されている。
【0026】
駆動チェーン24は、駆動スプロケット16およびアイドラスプロケット18の周囲に配されている。張力用ローラ48が、適宜な張力を駆動チェーン24に付与し且つ維持するために設けられてもよい。
【0027】
駆動チェーン24は、レール31によってほぼ形成されている駆動経路20に沿って駆動される。駆動チェーン24は、該駆動チェーン24からほぼ横方向に延びて、駆動経路20に沿ってレール31上に載る支持タブ33を含んでいる。
【0028】
また、駆動チェーン24は、前述のように、コンベヤ上のドライブドッグ32に係合するために間隔を空けて設けられたドライブラグ30も含んでいる。ドライブラグ30は従来の任意の形状をとることができるが、好ましくは図3に示されているように駆動ローラ54であることが好ましい。チェーン24が酷使に耐える金属即ち鋼鉄のチェーンであり、リンクは負荷、応力、年数等に殆ど影響を受けないので、ドライブラグ30のピッチ、即ち、間隔は実質的に一定である。
【0029】
コンベヤ駆動ユニット10は、全般的に符号36で示された調節可能な位置決め装置も含んでおり、その位置決め装置は、駆動経路20とコンベヤ12のほぼ直線的な搬送経路との間の伝動角34を変えるその幾つかの構成部品を変更或いは再位置決めするように、駆動チェーンアセンブリ15に対して操作可能に構成され、即ち、設置されている。この伝動角を変えるには多くのやり方があることは理解されるべきである。例えば、アイドラスプロケット18と駆動スプロケット16との間のいずれかの相対的な位置が、他方に対して変更されて、伝動角における変更とされ得る。図示の好適実施形態においては、コンベヤ駆動ユニット10は、その上に装着されている部品を有する支持構造38を含んでいる。この支持構造38は、任意の形式のフレーム或いは支持装置を備え得る。可動キャリッジ40がこの構造38に装着されている。このキャリッジ40は、伝動角34が変更せしめられるように一平面内を動き得る。例えば、図示の実施形態においては、キャリッジ40は、アイドラスプロケット18の回転軸に一致する転心42に対して回転可能に装着されている。位置決め装置36は、キャリッジ40に係合し、駆動スプロケット16の相対位置をアイドラスプロケット18に対して変化させるようにこのキャリッジを回動させ、即ち、移動させる。逆に動かす構成も可能であることは理解されるべきである。
【0030】
これらの図には、調節可能な位置決め装置36が簡単な機械的ねじ式の装置として示され、ボルト即ちねじ44は、ねじ44を手動で調節することにより、キャリッジ40の位置を回転即ち変更するようにキャリッジ40に係合される。いずれかの周知の係合用或いは移動用部材の方法が、利用されてもよく、例えば、ソレノイド型装置、油圧装置、空気圧装置(これらはすべて自動的に調節可能である)等であり、これらも本発明の範囲に入るものである。
【0031】
当業者であれば、本発明の範囲と精神から逸脱することなく、本発明において種々の修正と変形を行うことが可能なことを理解されるべきである。例えば、任意の従来のドライブユニットを組み込んだ駆動スプロケット及びアイドラスプロケットの構成は、利用され得るものであり、本発明の利点を実現するために可変に位置決め可能な駆動経路をもたらす。これらのすべての構成は、本発明の範囲および精神内となるとき本発明の一部と考えられるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコンベヤ駆動ユニットおよびコンベヤの一実施形態を示す一部を破断した斜視図である。
【図2】コンベヤ駆動ユニット、さらに詳しくは、駆動チェーンアセンブリおよび、調節可能な駆動経路の詳細な斜視図である。
【図3】図1に示す線に沿って切断した側断面図である。
【図4A】ある角度をなす駆動経路とコンベヤ経路との間の関係を特に示す概略的な動作図である。
【図4B】ある角度をなす駆動経路とコンベヤ経路との間の関係を特に示す概略的な動作図である。
Claims (25)
- ベルト型のコンベヤに係合して駆動するためのコンベヤ駆動ユニットであって、
モータドライブと、
駆動経路に沿って前記モータドライブによって駆動される駆動チェーンを有する駆動チェーンアセンブリであって、該駆動チェーンは該チェーンが該経路に沿うコンベヤの直線的経路に対して伝動角を形成する該駆動経路に沿って駆動されるとき、コンベヤ上に設けられた相補的なドライブドッグに係合するようにその上に構成されたドライブラグを含む駆動チェーンアセンブリと、
前記駆動チェーンアセンブリに対して操作可能に設置された調節可能な位置決め装置であって、前記駆動チェーンアセンブリを変更可能な位置決めをするとき、前記伝動角がそれに対応して変更する位置決め装置とを備え、
前記駆動経路に沿うコンベヤのドライブドッグに対する前記ドライブラグの係合度が、前記伝動角を変えることによって調節され得る駆動ユニット。 - 更に、支持構造を備え、前記駆動チェーンアセンブリと前記位置決め装置とが前記支持構造の上に装着されている請求項1に記載の駆動ユニット。
- 更に、前記支持構造の上に可動に装着されたキャリッジを備え、前記駆動チェーンアセンブリは、更に、前記キャリッジ上に装着された駆動スプロケット及びアイドラスプロケットを備え、前記位置決め装置は前記キャリッジに係合して、前記キャリッジの位置を変えることによって前記伝動角を変更し、前記駆動経路は、前記駆動スプロケット及びアイドラスプロケットの間に形成されている請求項2に記載の駆動ユニット。
- 前記キャリッジが転心において前記支持構造に回転可能に装着され、前記位置決め装置が前記転心にほぼ対向して前記キャリッジに係合している請求項3に記載の駆動ユニット。
- 前記駆動チェーンアセンブリが、前記伝動角を変えるように駆動スプロケットに対して位置決め可能なアイドラスプロケットを含む請求項1に記載の駆動ユニット。
- 前記アイドラスプロケットが可動キャリッジ上に装着され、前記伝動角を変えるように前記位置決め装置が前記キャリッジに係合する請求項5に記載の駆動ユニット。
- 前記位置決め装置が手動で調節可能な機構を備えている請求項1に記載の駆動ユニット。
- 前記駆動チェーンアセンブリが、ほぼ水平面内に設けられた駆動スプロケット及びアイドラスプロケットを備え、前記駆動経路が前記駆動スプロケット及びアイドラスプロケットの間に形成されている請求項1に記載の駆動ユニット。
- 前記ドライブラグが、前記駆動チェーン上に設けられたローラである請求項1に記載の駆動ユニット。
- ベルト型のコンベヤに係合して駆動するためのコンベヤ駆動ユニットであって、
駆動スプロケットに使用できるように連結されたモータと、
前記駆動スプロケットから間隔を隔てて設けられたアイドラスプロケットと、
コンベヤのこれに対応するドライブドッグに係合するドライブラグをその上に有し前記駆動スプロケット及びアイドラスプロケットを周回する無端の駆動チェーンであって、該駆動チェーンは駆動経路に沿って前記駆動スプロケット及びアイドラスプロケットの間を進行し、前記駆動経路が、前記ドライブラグ同士を通る直線と前記アイドラ及び駆動スプロケットの間のコンベヤの直線的経路との間に形成される伝動角を形成している駆動チェーンと、
支持構造上に可動に装着されたキャリッジであって、前記アイドラスプロケット及び駆動スプロケットの少なくとも一方が装着されているキャリッジと、
前記キャリッジに操作可能に係合され、前記支持構造上で前記キャリッジを動かす調節可能な位置決め装置とを備え、前記キャリッジが移動するとき、前記アイドラ及び駆動スプロケットの一方が他方に対してその位置を変え、前記伝動角が変わり、
前記ドライブラグと前記駆動経路に沿うコンベヤのドライブドッグとの間の係合度が、前記伝動角を変えることによって調節され得る駆動ユニット。 - 前記アイドラスプロケットが前記キャリッジに装着されている請求項10に記載の駆動ユニット。
- 前記キャリッジが転心において前記支持構造に回動可能に装着され、前記駆動スプロケットが実質的に前記転心において前記キャリッジ上に装着され、前記位置決め装置が前記転心にほぼ対向して前記キャリッジに係合している請求項11に記載の駆動ユニット。
- 前記位置決め装置が、手動で調節可能な機構を備えている請求項10に記載の駆動ユニット。
- 前記手動で調節可能な機構が、ねじ装置である請求項13に記載の駆動ユニット。
- 底面に間隔を空けて設けられたドライブドッグを有するベルト・コンベヤと、
前記コンベヤに対して、前記ドッグに係合し、前記コンベヤを所望の方向に移動させるように設置されたモータ駆動ユニットとを備え、該モータ駆動ユニットは、更に、モータドライブと、
駆動モータによって駆動経路に沿って駆動される駆動チェーンを有する駆動チェーンアセンブリであって、前記駆動チェーンはその上に前記駆動チェーンが前記駆動経路に沿って駆動されるときコンベヤ上に設けられた相補的なドライブドッグに係合するように構成されるドライブラグを備え、前記駆動経路は前記駆動経路に沿う前記コンベヤの直線的経路に対して伝動角を形成している駆動チェーンアセンブリと、
前記駆動チェーンアセンブリに対して操作可能に設けられた調節可能な位置決め装置であって、前記駆動チェーンアセンブリの位置を変えるとき、前記伝動角がこれに対応して変化するようにした位置決め装置とを備え、
前記伝動角を変えることによって、前記ドライブラグと前記駆動経路に沿うコンベヤのドライブドッグとの係合度が調節可能であるコンベヤと駆動ユニットのアセンブリ。 - 更に、支持構造を備え、前記駆動チェーンアセンブリと前記支持構造に装着された前記位置決め装置とが前記支持構造に装着されている請求項15に記載のアセンブリ。
- 更に、前記支持構造に可動に装着されたキャリッジを備え、前記駆動チェーンアセンブリが、更に、前記キャリッジに装着された駆動スプロケット及びアイドラスプロケットを備え、前記位置決め装置は前記キャリッジに係合して、前記キャリッジの位置を変えることによって前記伝動角を変え、前記駆動経路は前記駆動スプロケット及びアイドラスプロケットの間に形成されている請求項16に記載のアセンブリ。
- 前記キャリッジは転心において前記支持構造上に装着され、前記位置決め装置は前記転心にほぼ対向して前記キャリッジに係合している請求項17に記載のアセンブリ。
- 前記駆動チェーンアセンブリは、前記伝動角を変更するように駆動スプロケットに対して位置決め可能なアイドラスプロケットを備えている請求項15に記載のアセンブリ。
- 前記アイドラスプロケットが可動キャリッジ上に装着され、前記位置決め装置が、前記キャリッジに係合し前記伝動角を変える請求項19に記載のアセンブリ。
- 前記位置決め装置が、手動で調節可能な機構を備えている請求項15に記載のアセンブリ。
- 前記ドライブドッグが、更に、前記駆動経路に沿って前記ドライブラグに係合するように前記駆動経路にほぼ垂直な平面内に延在する傾斜伝動表面を備え、該伝動表面は、前記コンベヤの底面に対して直角でない角度を形成している請求項15に記載のアセンブリ。
- 前記伝動表面が、前記コンベヤの運動方向に傾斜している請求項22に記載のアセンブリ。
- 前記伝動表面が、前記伝動角の調節可能な最大角度にほぼ対応する角度で傾斜している請求項22に記載のアセンブリ。
- 前記ドライブラグが、前記コンベヤ上の前記ドライブドッグの間隔よりも大きい前記駆動チェーンに沿った所定の間隔を空けて設けられている請求項15に記載のアセンブリ。
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