JP5543775B2 - ドライブバー付きスパイラルリンクベルト - Google Patents

Description

本発明は、スパイラルリンクファブリックに関する。より詳しくは、本発明は、コンベヤーベルトとして、また、ファブリックかベルトを要する他の産業機械にて用いるドライブバーを有するスパイラルリンクファブリックに関する。

コンベヤーは短い定義された区域での小さい或いは扱いにくい材料の速く効率的な輸送を可能にする機械システムである。コンベヤーの使用を要求する様々な産業的用途がある。例えば、食品加工業では、様々な処理工程を通って（例えば、最終調理工程から包装工程へ）食糧品目を動かすのにコンベヤーが使用されている。他の用途としては倉庫に或いは倉庫から箱詰めされた或いは梱包された商品を運ぶことがある。例えば、商品が格納されている棚からトラックが荷積のために待機している積込ドックへ商品を運ぶことである。

よくあるタイプのコンベヤーは２つ以上のローラー（或いはドラム）を回る無端ループの形状のコンベヤーベルト（或いはファブリック）を備えている。この場合、コンベヤーベルトの外側の表面は商品と接触し、ベルトの内側若しくは機械側はローラーに接触する。コンベヤーベルトは、流れ方向（“ＭＤ”）及び幅方向（“ＣＤ”）の糸を編むこと、織或いは不織の基材に樹脂を浸透させること、及び、プラスチックまたは金属のスパイラルコイルをつなぐことを含むほとんどあらゆる方法で形作ることができる。

コンベヤーベルトは、Ｇａｕｔｈｉｅｒの米国特許４，５６７，０７７（参照することによってここに組み込まれている）によって教えられるようにスパイラルコイル（いわゆる“スパイラルリンクベルト”）によって完全に形作られることができる。そのようなベルトでは、スパイラルコイルは少なくとも１つの接続ピン、軸棒またはそのようなものによって互いに接続される。図１は右回りのスパイラルコイル１０１と左回りのスパイラルコイル１０２との間の相互連結を示す従来技術スパイラルリンクベルトの図表である。軸棒１０３は互いに入り込む右および左回りのスパイラルコイルのループ間に挿入される。明確にするために、コイルの前景の部分は実線で示し、ループの背景の部分は破線で示している。交互のスパイラルコイルをこのように繰り返しつなぐことでほとんどあらゆる次元のベルトを形作ることができる。理論上は、接続ピンを取除くことができるベルトボディのあらゆる位置に継ぎ目を設けることができる。スパイラルリンクベルトには従来のベルトに対していくつかの利点がある。例えば、スパイラルリンクベルトの継ぎ目はベルトボディの残りの部分と幾何学的に類似している。スパイラルリンクベルトには樹脂やポリマー材料をコート或いは含浸させることもできる。

コンベヤーは１つの高さからの別の高さに商品を運ぶために傾斜させられる場合がある。その結果、ある種の拘束手段が用いられていないと、商品がコンベヤー上で移動したり、滑ったり、或いは転がったりする可能性がある。様々な拘束手段がこの問題を克服するために案出されている。例えば、あるコンベヤーは、高い摩擦係数を有して商品の滑りを防止することができるゴムやポリマー樹脂材料でコートされたベルトを使用する。

滑りを防ぐためのもう一つの手段は、コンベヤーベルトにその幅方向にドライブバーを付けることである。これらのドライブバーの取り付け（典型的には、接着か縫合による）は、多くの場合、困難な時間のかかるプロセスである。さらに、取り付けられたドライブバーは、多くの場合、ベルトとは異なった特性を有し、十分に一体化されていないので、その取り付け手段によってドライブバーまたはベルト全体の不具合をもたらす局所的なストレスが引き起こされる可能性がある。容易に分かるように、ドライブバーを取り替えることはコンベヤーの使用の遅れをもたらす場合があり、またユーザーにとって多大な出費となる。したがって、十分に一体化されたドライブバーを有するコンベヤーベルトへのニーズがある。

したがって、本発明は、コンベヤーベルトとして、或いは他の産業機械用途で用いる一体化されたドライブバーを有するスパイラルリンクベルトに関する。

本発明は、幅方向（ＣＤ）を向いた軸棒によってつながる一連の幅方向（ＣＤ）のスパイラルコイルからなって無端ループを形成するベルト本体と複数のＣＤドライブバーとを備えるスパイラルリンクベルトである。各ＣＤドライブバーは、ベルト本体に組み入れられた結合された複数のスパイラルコイルから形作られている。好ましい形態では、各ＣＤドライブバーは、ベルト本体内の第２のスパイラルコイルに取り付けられた第１のスパイラルコイルと、ベルト本体内の第４のスパイラルコイルに取り付けられた第３のスパイラルコイルとからなり、第１及び第３のスパイラルコイルはベルト本体の面外で結合されている。

別の形態では、第１及び第３のスパイラルコイルはベルト本体の面外で結合された第５のスパイラルコイルと第６のスパイラルコイルとにそれぞれ結合されている。

さらに別の形態では、第１及び第３のスパイラルコイルはベルト本体の面外で第５のスパイラルコイルにそれぞれ結合されている。

本発明の別の態様は、第２のスパイラルコイルに軸棒を用いて取り付けられた第１のスパイラルコイルと、第４のスパイラルコイルに軸棒を用いて取り付けられた第３のスパイラルコイルとを含む。第１のスパイラルコイルは、好ましくは、第３のスパイラルコイルに軸棒を用いて結合されている。複数のＣＤドライブバーのうちの少なくとも一つは、サポートのために少なくとも一つの挿入物を含んでいてもよい。挿入物はドライブバーを構成するスパイラルコイルのうちの少なくとも一つの中に設置されていてもよいし、ある挿入物はドライブバーを構成するスパイラルコイルとスパイラルリンクベルトの本体との間に設置されていてもよい。好ましくは、複数のＣＤドライブバーは、ベルトの流れ方向に等しい間隔をあけて配置されている。ベルト本体と各ＣＤドライブバーとは、交互に連続する左回りと右回りのスパイラルコイルから形成されていてもよい。スパイラルリンクベルトはコンベヤーベルトであってもよい。複数のＣＤドライブバーは、さらに或いは代わりにベルトの機械側に設置されて、それにより駆動ローラーに適宜の間隔をあけて配置された溝に係合する歯を形成し、それによりスパイラルリンクベルトの滑りを防止してもよい。

本発明は、以下に識別される図を参照することでより完全に詳細に記述される。図においては同じ参照数字は同じ要素や部分を意味している。

好ましい実施の形態の詳細な説明

本発明の好ましい実施の形態は、コンベヤーベルトとして、また、製紙を含む他の産業的背景で用いるスパイラルリンクベルトとの関連において記述される。

図２は本発明の教えによる２つの付属のスパイラルコイルによって形作られたドライブバーを有する典型的なスパイラルリンクベルトの側面視説明図である。ベルトの本体は、交互に配置された左回り及び右回りのスパイラルコイル２０１，２０２を連結することによって形作られている。スパイラルコイル２０１，２０２は、それらのループを互いに噛み合わせて図１に示す方法で軸棒２０３を挿入することによって連結されている。ドライブバーは、本体内の右回りのスパイラルコイルに左回りのスパイラルコイル２０４を、また、本体内の隣接する左回りのスパイラルコイルに右回りのスパイラルコイル２０６を軸棒２０７を用いて取り付けることによって形作られる。取り付けられた左回り及び右回りのスパイラルコイル２０４，２０６の他の端は、それから別の軸棒２０５を用いて互いに連結される。図２に示すように、結果生じるドライブバーはベルト本体の平面上に突出するけれども、本体にしっかりと一体化されている。なお、コイル２０４，２０６を直接互いに連結する代わりとして、後述するように、さらなるリンク或いは多数のリンクを用いて連結することも可能である。

通常、一連のドライブバーは、ベルトに沿って均等な間隔にあけられた流れ方向のインターバルで形成され、ベルトを横切って幅方向に連続的に伸びている。ドライブバーを補強／支持するため、ドライブバーのスパイラルコイルの１つまたは両方に挿入物２０８を設置してもよい。

図４及び５は図２に示すドライブバー４０２を有する典型的なスパイラルリンクベルトの表面と側面をそれぞれ示す絵である。

図３は本発明の教えによる４つの付属のスパイラルコイルによって形作られたドライブバーを有する別の典型的なスパイラルリンクベルトの側面視説明図である。ベルトの本体は、交互に配置された左回り及び右回りのスパイラルコイル３０１，３０２を連結することによって形作られている。スパイラルコイル３０１，３０２は、それらのループを互いに噛み合わせて図１に示す方法で軸棒３０３を挿入することによって連結されている。ドライブバーは、本体内の右回りのスパイラルコイルに左回りのスパイラルコイル３０４を、また、本体内の隣接する左回りのスパイラルコイルに右回りのスパイラルコイル３０６を軸棒３０７を用いて取り付けることによって形作られる。取り付けられた左回り及び右回りのスパイラルコイル３０４，３０６の他の端は、それから右回り及び左回りのスパイラルコイル３０９，３１０にそれぞれ連結され、そしてスパイラルコイル３０９，３１０は別の軸棒３０５を用いて互いに連結される。図３に示すように、結果生じるドライブバーはベルト本体の平面上に突出するけれども、本体にしっかりと一体化されている。通常、一連のドライブバーは、ベルトに沿って均等な間隔をあけて流れ方向のインターバルで形成され、ベルトを横切って幅方向に連続的に伸びている。ドライブバーを補強／支持するため、ドライブバーを構成するスパイラルコイルとスパイラルリンクベルトの本体との間に挿入物３０８を設置してもよい。挿入物は、代わりに、或いは、追加として、本出願による図２に示すように、１又は複数のドライブバーのスパイラルコイルの内部に設置することもできる。

図６は図３に示すドライブバーを有する典型的なスパイラルリンクベルトの側面視絵である。

図７Ａはコンベヤーベルトとして使用される本スパイラルベルト７００を示す説明図である。示されているように、スパイラルリンクベルトは２つのローラー７１０のまわりに無端ループを形作る。ドライブバーは、商品が傾斜したコンベヤー上を運ばれるときに、商品が移動することを防止する。

本発明の別の形態では、ドライブバーは、さらに或いは代わりにコンベヤーの機械側に形作られていてもよい。図７Ｂは“歯車付き”ベルトとして使用される本スパイラルベルト７２０を示す説明図である。示されているように、ドライブバーはベルトの内側に沿って設けられて正確に間隔をあけられたローラー７３０の切り欠き／溝と噛み合っている。ここでは、ドライブバーは、ベルトの滑りを防止しさらにベルトの駆動に使用される歯車として本質的に機能している。

スパイラルコイルは、ポリマー（ポリエステルのような）、金属、或いは、本目的に適し且つ当業者に知られた他の材質で形成することができる。当然のことながら、スパイラルコイルは他の形状、例えば、楕円形、長方形または平らに形成することができる。さらに、スパイラルコイルは、単繊維または多繊維材料から形成することができる。援用される２００４年１２月１５日出願のシリアル番号１１／０１２，５１２、題名「改良されたスパイラルファブリック」の米国特許出願にて教示されるような、より広いスパイラルコイルコイルを使用することもできる。この参照文献は製紙機械またはそのようなものに使用されるスパイラルリンクファブリックを提供する。スパイラルリンクファブリックは、並んだ複数のスパイラルコイルの中の隣接したものが互いにかみ合って溝を形成し、その溝を通って伸びる軸棒によって連結されるような所定の方法で配列された複数のスパイラルコイルを含むことができる。複数のスパイラルコイルのうちの少なくとも一部は比較的大きいコイル幅を有している。なお、これらの例は発明の単なる代表例であって、発明の限定を意味するものではない。あらゆるスパイラルリンクベルトにとって同様に、ある用途では通気性の制御のような特定のファブリック特性の変更が必要となる場合がある。これは、例えば、スパイラルリンクのサイズの変更によって、ポリマー樹脂のコーティング及び／又は含浸によって、及び／又は、あらゆるタイプの詰め糸や挿入物の使用によって達成することができる。バーはまたベルトと別に製造されて望みであればコート／含浸することができる（ベルトに取り付けられるコイルの部分を除く）。バーを備えるスパイラルコイルはベルト本体と同じサイズ、形、及び／又は材料にすることができるし、或いは、これらの特徴のどれかを異ならせることもできる。本発明の利点は、他のタイプのバーと比べて傷ついたバーを容易に取り替えることができることである。

挿入物（２０８，３０８）はドライブバーのスパイラルコイル間に、及び／又は、ドライブバーのスパイラルコイルの１つ以上の中に挿入されうる材料の小片／細片である。そのような挿入物はドライブバーの支持／補強のために（すなわち。ドライブバーの形状の維持のために）用いることができる。挿入物はドライブバーの特性（例えば通気性）を変更するのに用いることもできる。挿入物は、ポリマー（ポリエステルのような）、金属、或いは、本目的に適し且つ当業者に知られた他の材質で形成することができる。挿入物は多孔体でもよいし、中身が詰まっていてもよいし、望ましい通気性を持っていてもよい。挿入物の形はスパイラルコイル内の又は間の空間の幾何学的な形に合致するのが好ましい。バーは通常は張力を受けて使用されないので、動きを防ぐために挿入物は固定されるべきである。バーの設計により、挿入物はＣＤだけで動くかまたは取除くことができるようにしてもよい。挿入物は、接着、熱処理、ベルト端のドーピング／含浸、或いは、この技術で知られている他のいかなる手段によって固定されていてもよい。

本発明の別の態様はスパイラルコイルのループの間隔をあけることを含む。コイルのループは、最終加工（すなわち、熱処理）の間に機械的にループを広げるか或いは幅出しすることによって、ループ間の軸棒上にスペーサを挿入することによって、及び／又は、軸棒の直径を変えることによって、軸棒上に間隔をあけることができる。例えば、コイルの形を変更して、Ｆａｇｅｒｈｏｌｍの米国特許５，９１５，４２２により教示されるのに類似した“区間”或いは間隔部分を含むようにすることができる。この特許は、特に、しかし、非限定的に、衣類の流れ方向に平らなフィラメント糸を使用するとき、紙またはセルロース機械のための機械衣類における強化された継ぎ目を作り出すための改良である。継ぎ目は２つの前もって形成された糸のスパイラルを有する。それらは衣類の流れ方向糸によって１つの継ぎ目の端にそれぞれ結合され、それにより、互いにかみ合い且つ軸ワイヤーによって互いに結合しうる継ぎ目ループの列を形作っている。少なくとも１つ、好ましくは両方のスパイラルは、ループの列内の隣接する継ぎ目ループの間で、対応する継ぎ目の端にスパイラルが取り付けられる特有の固定箇所となる。その固定箇所は継ぎ目ループを間隔をあけた状態で保持し、スパイラルの縦方向に実質的に伸びる。いくつかの付加的な技術が同一出願人による前述の米国特許出願１１／０１２，５１２と２００４年１２月１０日出願のシリアル番号１１／００９，１５７、題名「スパイラルファブリックのための軸棒」の米国特許出願（この発明は産業ファブリックで用いる接続要素を提供する）とに開示されている。その接続要素は中心部分とそこから伸びる複数の丸い突出部とを含んでいる。産業ファブリックはスパイラルリンクファブリックもでもよい。接続要素はファブリックの厚さや通気性を減らす圧縮下或いは張力下で変形する。

このファブリックの用途としてコンベヤーベルトとしての用途を述べたが、他の産業的なベルトの用途が存在する。例えば、ハイドロエンタングリング（スパンレイス）、溶解、或いはエアレイング等のような（ただし、これらに限定されるものではない）プロセスによるある特定の不織製品の生産や、ドライヤーファブリックのような製紙で用いるベルト／ファブリックとしての用途である。

例えば、本発明は不織物の生産で用いる形成ベルトとして使用することができる。不織物の形成についての詳細な説明、及び、とりわけ、切断された或いは個々の不織シートの製造についての詳細な説明は、同一出願人による２００５年１１月２２日出願のシリアル番号１１／２８５，４５４、題名「不織製品のためのシート切断形成ベルト」の米国特許出願に見つけることができる。この参照文献は所定のサイズおよび形を有する複数の突起を備える不織製品の生産に用いる形成ファブリックを提供する。突起は、そこから形作られる不織シートのサイズ及び形を定義するパターンで配列されている。

通常、不織ウェブは形成ファブリック上に形成され、より小さい個々のシートに不織ウェブを切り取るか切り開くための付加的な処理を必要とする。上述のドライブバーの使用を通して、形成された不織ウェブの後処理での切断は少なくもＣＤ方向では廃止することができる。ドライブバーの使用により個々の不織シートは製造工程のウェブ形成段階にてファブリック上に直接形成されるようになるからである。

しかしながら、ドライブバーは、ＭＤ方向に付加的なバーか他の構造を加えることによって格子の全体または一部を作り出すのに使用することができる。格子は、不通気性の挿入物の使用や、その上へのコーティングや、または目的のために適した他の手段等によって不通気性になされるべきである。形成ベルト上に不通気性の区域を有していることによって、不織製造工程の間にファブリックに堆積した繊維は、ファブリックの非ウェブ形成側に配置された真空箱によって作られる負の気流或いは吸引力によってファブリックの通気性のある区域に引き付けられる。その結果、ファブリックに堆積した繊維はファブリックの不通気性の区域ではなくファブリックの通気性のある区域に集まる。ファブリックの不通気性区域のどちらの側にある繊維も互いから隔離されるので、不織ウェブのこれらの部分が互いにからみあうことは防止される。結果、不織ウェブは製造工程の間に個々の不織片に分けられるか或いは切り開かれる。

上記への変形は当業者にとっては明白だろうが、本発明の範囲を超えるように変形された発明をもたらさないであろう。特許請求の範囲はそのような状況をカバーするように解釈されるべきである。

右回りのスパイラルコイルと左回りのスパイラルコイルとの間の相互連結を示す従来技術スパイラルリンクベルトの図表である。 本発明の教えによる２つの付属のスパイラルコイルによって形作られたドライブバーを有する典型的なスパイラルリンクベルトの側面視説明図である。 本発明の教えによる４つの付属のスパイラルコイルによって形作られたドライブバーを有する別の典型的なスパイラルリンクベルトの側面視説明図である。 本発明の教えによるドライブバーを有する典型的なスパイラルリンクベルトの表面を示す絵である。 本発明の教えによる２つの付属のスパイラルコイルによって形作られたドライブバーを有する典型的なスパイラルリンクベルトの側面視絵である。 本発明の教えによる４つの付属のスパイラルコイルによって形作られたドライブバーを有する別の典型的なスパイラルリンクベルトの側面視絵である。 図７Ａはコンベヤーベルトとして使用される本スパイラルベルトを示す説明図であり、図７Ｂは“歯車付き”ベルトとして使用される本スパイラルベルトを示す説明図である。

Claims (10)

1. 幅方向を向いた軸棒によってつながる一連の連続した幅方向（ＣＤ）のスパイラルコイルからなって無端ループを形成するベルト本体と、
   前記ベルト本体に組み入れられた複数のＣＤドライブバーとを備え、
   各ＣＤドライブバーは、第１のスパイラルコイルと第３のスパイラルコイルとからなり、第１のスパイラルコイルの一方の端はベルト本体内の第２のスパイラルコイルのみに取り付けられ、第３のスパイラルコイルの一方の端はベルト本体内の第４のスパイラルコイルのみに取り付けられ、第１及び第３のスパイラルコイルのもう一方の端は、ベルト本体の面外で軸棒によって結合され、
   第１のスパイラルコイルは第２のスパイラルコイルにベルト本体内の軸棒を用いて取り付けられ、第３のスパイラルコイルは第４のスパイラルコイルにベルト本体内の軸棒を用いて取り付けられ、
   第１のスパイラルコイルをベルト本体内で第２のスパイラルコイルに取り付けている軸棒は、第２のスパイラルコイルを両側の連続した幅方向のスパイラルコイルにつなげて無端ループを形成する２つの軸棒の間に配置され、第３のスパイラルコイルをベルト本体内で第４のスパイラルコイルに取り付けている軸棒は、第４のスパイラルコイルを両側の連続した幅方向のスパイラルコイルにつなげて無端ループを形成する２つの軸棒の間に配置されていることを特徴とするスパイラルリンクベルト。
   
2. 前記複数のＣＤドライブバーのうちの少なくとも一つは、少なくとも一つの挿入物を含んでいることを特徴とする請求項１記載のスパイラルリンクベルト。
3. 前記少なくとも一つの挿入物は、ドライブバーを構成するスパイラルコイルのうちの少なくとも一つの中に設置されていることを特徴とする請求項２記載のスパイラルリンクベルト。
4. 前記少なくとも一つの挿入物は、ドライブバーを構成するスパイラルコイルとスパイラルリンクベルトの本体とによって形成された空間に設置されていることを特徴とする請求項２記載のスパイラルリンクベルト。
5. 前記複数のＣＤドライブバーは、ベルトの流れ方向に等しい間隔をあけて配置されていることを特徴とする請求項１記載のスパイラルリンクベルト。
6. ベルト本体と各ＣＤドライブバーとは、交互に連続する左回りと右回りのスパイラルコイルから形成されていることを特徴とする請求項１記載のスパイラルリンクベルト。
7. スパイラルリンクベルトはコンベヤーベルト或いは不織製品を形成するためのベルトであることを特徴とする請求項１記載のスパイラルリンクベルト。
8. 前記複数のＣＤドライブバーは、ベルトの機械側に設置されて、それによりスパイラルリンクベルトの滑りを防止するための歯を形成していることを特徴とする請求項１記載のスパイラルリンクベルト。
9. 幅方向を向いた軸棒によってつながる一連の連続した幅方向（ＣＤ）のスパイラルコイルからなって無端ループを形成するベルト本体と、
   前記ベルト本体に組み入れられた複数のＣＤドライブバーとを備え、
   各ＣＤドライブバーは、ベルト本体内の第２のスパイラルコイルに一方の端を取り付けられた第１のスパイラルコイルと、ベルト本体内の第４のスパイラルコイルに一方の端を取り付けられた第３のスパイラルコイルとからなり、第１及び第３のスパイラルコイルのもう一方の端は、第５のスパイラルコイルと第６のスパイラルコイルの一方の端にそれぞれ結合され、第５及び第６のスパイラルコイルのもう一方の端は、ベルト本体の面外で結合され、
   前記複数のＣＤドライブバーのうちの少なくとも一つは、ドライブバーを構成するスパイラルコイルのうちの少なくとも一つの中に設置された少なくとも一つの挿入物を含むことを特徴とするスパイラルリンクベルト。
10. 幅方向を向いた軸棒によってつながる一連の連続した幅方向（ＣＤ）のスパイラルコイルからなって無端ループを形成するベルト本体と、
    前記ベルト本体に組み入れられた複数のＣＤドライブバーとを備え、
    各ＣＤドライブバーは、ベルト本体内の第２のスパイラルコイルに一方の端を取り付けられた第１のスパイラルコイルと、ベルト本体内の第４のスパイラルコイルに一方の端を取り付けられた第３のスパイラルコイルとからなり、第１及び第３のスパイラルコイルのもう一方の端は、ベルト本体の面外で第５のスパイラルコイルにそれぞれ結合されていることを特徴とするスパイラルリンクベルト。

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