JP6671395B2 - テーパー形状駆動バー装置 - Google Patents

Description

本開示は、螺旋型コンベアシステムで使用するための駆動バー装置に関連する。

現在、上方または下方のいずれかの方向に、ベルトを移動させるための駆動力として中心ドラムを利用する螺旋型コンベアシステムは、ベルトの内側エッジから伸長する突起に中心ドラムを係合させ、かつ、移動方向にコンベアベルトを押すために駆動バーを利用する。このひとつの例は、ここに参考文献として組み込む、２０１２年５月２２日に発行された“Positive-Drive Spiral Conveyor”と題する米国特許第８，１８１，７７１号に開示されている。

しかし、駆動バーの現在のデザインは、ベルトが駆動バーと正しく係合せず、それにより、中心ドラムと不適切な係合を生じさせるという多くの問題を有している。付加的に、駆動バーの現在のデザインは、ボルトまたはそれに類似の手段を使って金属の中心ドラムに取り付けられたプラスチック製の駆動バーを使用しており、それが、バクテリアまたは他の汚染物質の温床となる確率を増加させる、多くのキャッチポイントを導入する。

ひとつの態様において、螺旋型コンベアシステムで使用するための駆動バー装置が与えられる。当該駆動バー装置は、螺旋型コンベアシステムの中心ドラムに設置されるように構成された少なくともひとつのテーパー形状駆動バーを有する。少なくともひとつのテーパー形状駆動バーの各々は、コンベアベルトから伸長する突起に、少なくともひとつのテーパー形状駆動バーの第１側面または第２側面に対して、中心ドラムによって係合するよう強制する円錐外側面を含むテーパー先端を有する。少なくともひとつのテーパー形状駆動バーの各々は、さらに、テーパー先端から伸長するバー部分であって、コンベアベルトが中心ドラムを上昇するに従い、該バー部分が突起との係合を徐々に増加可能となるように、テーパー先端から増加する可変高さを含むバー部分を有する。

これに関して、本開示のシステムの少なくともひとつの実施形態を詳細に説明する前に、以下の詳細な説明または図面に記載したコンポーネントの構造の詳細および配置に本願のシステムは制限されないことを理解するべきである。本願のシステムは、他の実施形態も可能であり、さまざまな方法で実施および実行可能である。また、本明細書で使用する専門用語および表現は、説明のためのものに過ぎず、限定するものではない。

図１は、実施形態に従う螺旋型コンベアシステムの斜視図である。 図２は、概して垂直方向の複数のフレーム部材を有する図１の螺旋型コンベアシステムの中心ドラムの斜視図である。 図３Ａは、図２の複数のフレーム部材のひとつに設置されたテーパー形状駆動バーの下側部分の側面図である。 図３Ｂは、図２の複数のフレーム部材のひとつに設置されたテーパー形状駆動バーの下側部分の正面図である。 図３Ｃは、図２の複数のフレーム部材のひとつに設置されたテーパー形状駆動バーの下側部分の斜視図である。 図４は、図２の複数のフレーム部材のひとつに設置された図３Ａ〜３Ｃのテーパー形状駆動バーの下側部分の側面斜視図である。 図５は、図２の複数のフレーム部材の対応する各々に設置された図３Ａ〜３Ｃのテーパー形状駆動バーの下側部分の正面図であり、さらに、図１の螺旋型コンベアシステムのコンベアベルトを含む。 図６Ａは、線６Ａ〜６Ａで取られた図５のテーパー形状駆動バー、フレーム部材、および、コンベアベルトの断面図である。 図６Ｂは、移動後の位置の、図６Ａのテーパー形状駆動バー、ひとつのフレーム部材、および、コンベアベルトの拡大図である。 図７Ａは、図６Ａのコンベアベルトの突起に係合しようとする、図６Ａのテーパー形状駆動バーの部分の平面図である。 図７Ｂは、移動後の位置の、図７Ａのテーパー形状駆動バーおよびコンベアベルトの平面図である。 図７Ｃは、移動後の位置の、図７Ｂのテーパー形状駆動バーおよびコンベアベルトの側面図である。

上述したように、本開示は、コンベアシステムで使用するための駆動バー装置に関し、特に、中心ドラムの上下のいずれかにコンベアベルトを移動するための駆動力として、中心ドラムを利用する螺旋型コンベアシステムに関連する。

図１を参照して、実施形態に従う螺旋型コンベアシステムが符号１０で示されている。この例示的実施形態において、螺旋型コンベアシステム１０は、中心ドラム１２、ベース１４、コンベアベルト１６、および外枠１８を有する。

図１および２を参照して、中心ドラム１２は、上端２２、下端２４（図２に示す）および周縁２６を有する円筒形のドラムまたはケージである。中心ドラム１２は、上端２２と下端２４との間に伸長し、かつ、周縁２６の周りで均一に離隔された複数の平行な垂直方向のフレーム部材２８を有する。少なくともいくつかのフレーム部材２８は、その上に設置されたテーパー形状駆動バー３０（図２に示す）を有する。図示した実施形態において、その上に設置されたテーパー形状駆動バー３０のひとつを有する各フレーム部材２８は、その上に設置されたテーパー形状駆動バー３０の他のひとつを有する隣接フレーム部材２８から等間隔で離隔され、テーパー形状駆動バー３０もまた周縁２６の周りに等間隔に配置されている。

図３Ａ〜図３Ｃおよび図４を参照して、対応するフレーム部材２８上に設置されたテーパー形状駆動バー３０の底部、および、中心ドラム１２の隣接する下端２４が詳細に示されている。テーパー形状駆動バー３０は、例えば、溶接によってフレーム部材２８に取り付けられてよい。しかし、テーパー形状駆動バー３０は、キャッチポイントを除去するために他の方法でフレーム部材２８に取り付けられてもよいことが理解できよう。例えば、テーパー形状駆動バー３０は、フレーム部材２８が鋳造、または、固体金属塊から機械加工される場合、フレーム部材２８に一体的に形成されてもよい。キャッチポイントを除去するそれ以外の取り付け手段もまた可能である。

図示する実施形態において、各テーパー形状駆動バー３０は、例えば、ステンレススチールのような金属の連続片により形成される。テーパー形状駆動バー３０の連続構造および金属構造は、キャッチポイントの数を減少させ、かつ、テーパー形状駆動バー３０がハイレベルの衛生状態（例えば、フードプロセッシング）を要求する螺旋型コンベアシステムとともに使用されまたは取り付けられるときに、バクテリアまたは他の汚染物質の温床となる可能性を減少させる。

テーパー形状駆動バー３０は、テーパー先端１００、バー部分１０２、第１側面１０４、および、第２側面１０６を有する。テーパー先端１００は、円錐外側面１０８（図４に示す）およびポイント１１０でフレーム部材２８の実質的レベルまで減少するテーパー先端高さを有する。ポイント１１０が距離１１２だけ中心ドラムの下端２４から離隔されるように、テーパー形状駆動バー３０は、フレーム部材２８上に設置される（図３Ａおよび３Ｂに示す）。

バー部分１０２は、テーパー先端１００から伸長し、テーパー先端１００から離れて増加する可変高さを有する。例えば、バー部分１０２は、複数の異なる高さのステップを有する。図示した実施形態において、バー部分１０２は、第１の高さＨ_１を有する第１ステップ１１４、テーパー高さを有するテーパーステップ１１６、および、第１の高さよりも高い第２の高さＨ_２を含む第２ステップ１１８を有する。他の実施形態において、バー部分１０２は、第３の高さを含む第３ステップ、第４の高さを含む第４のステップ等を有してもよい。

第１のステップ１１４は、テーパー先端１００から伸長し、上面１２０を有する。図示する実施形態において、テーパー先端１００に隣接する第１のステップ１１４の底部の上面１２０の少なくとも一部は、曲面を有する（図４に示す）。テーパーステップ１１６は、第１のステップ１１４と第２のステップ１１８との間で伸長する。テーパー高さは、第１のステップ１１４のより低い第１の高さＨ_１から第２のステップ１１８のより高い第２の高さＨ_２まで増加する。第２のステップ１１８は、テーパーステップ１１６から、フレーム部材２８の主要な長さに沿って中心ドラム１２の上端２２の方向へ伸長する。テーパー形状駆動バー３０の上端において、駆動バーの上部は類似のステップおよびテーパー構造を有してもよい。

図１および図２に戻って、中心ドラム１２は下端２４においてベース１４に設置されており、モーター８によって垂直の回転軸２０の周りに回転するように駆動される。中心ドラム１２は、モーター８によって、矢印４０で示す時計回りに回転されるか、矢印３４で示す反時計回りに駆動されてよい。

ベース１４は、螺旋型コンベアシステム１０を通じてコンベアベルト１６をサポートする外枠１８に結合されている。図示する実施形態において、外枠１８は、中心ドラム１２に係合されないとき、コンベアベルト１６がその周りを移動するローラー５４およびボトムサポートリング５０を有する。換言すれば、コンベアベルト１６は、ドラムの上端および下端において、コンベアベルト１６が中心ドラム１２と係合および離脱の間に、ローラー５４の周りのセグメントを概して直線的に移動する連続ループを形成する。

図１および６Ａを参照して、コンベアベルト１６は、概して、内側エッジ５６、外側エッジ５８、および、コンベアベルト１６に沿って移送されるべき物体をサポートするための両エッジ間に配置されたコンベア面５９を有する。内側エッジ５６は、中心ドラム１２が軸線２０の周りに回転するに従い、マルチレイヤーの螺旋経路３２（図１に示す）に沿って、コンベアベルトを駆動するべく、中心ドラム１２のテーパー形状駆動バー３０をポジティブに係合する複数の突起（図６Ａに示す）を有する。

図示する実施形態において、各突起１２２は、コンベアベルト１６の内側エッジ５６に取り付けられた第１端１２４、コンタクト面１２６、および、第１端１２４の反対側の端面１２８（図６Ａに示す）を有する円筒形ラグを有する。

中心ドラム１２が駆動される方向に応じて、突起１２２のコンタクト面は、テーパー形状駆動バー３０の第１側面１０４または第２側面１０６のいずれかに当接し、マルチレイヤーの螺旋経路３２に沿ってコンベアベルト１６を駆動する。例えば、中心ドラム１２が矢印３４の方向に駆動されれば、コンベアベルト１６は下部領域３７の接線方向において中心ドラム１２と係合し（図６Ａに示す）、上部領域３８の接線方向において中心ドラム１２から離脱し、かつ、コンタクト面１２６は、第２の側面１０６のそれぞれと当接し、時計回りに、螺旋経路３２を回旋上昇してコンベアベルト１６を駆動する。代替的に、中心ドラム１２が矢印４０の方向に駆動されると、コンベアベルト１６は、上部領域３８において中心ドラム１２と係合し、下部領域３７において中心ドラム１２から離脱し、コンタクト面１２６は第１側面１０４の各々に当接して、反時計回りに螺旋経路３２を回旋下降してコンベアベルト１６を駆動する。

図１にもどって、図示する実施形態において、コンベアベルト１６は、少なくともひとつの内側エッジ５６または外側エッジ５８に結合されたスタック側板（図示せず）を有するセルフスタックコンベアベルトである。マルチレイヤー螺旋経路３２の第１レイヤー３１は、外枠１８のボトムサポートリング５０上でサポートされた第１レベルのコンベアベルト１６によって画定される。マルチレイヤー螺旋経路３２の第２レイヤー３３は、第１レイヤー３１のスタック側板によってサポートされた第２レベルのコンベアベルト１６によって画定される。螺旋経路３２の続くレイヤーは、コンベアベルト１６の先行レベルのスタック側板によって同様にサポートされる。このようなセルフスタッキングコンベアベルトの例は、ここに参考文献として組み込む、“Self-Stacking Spiral Modular Plastic Conveyor Belt”と題する２０１６年５月１０日に発行の米国特許第９，３３４，１２１号に開示されている。

図５および６Ａを参照して、動作中、中心ドラムが矢印３４の方向に駆動されたとき、テーパー形状駆動バー３０の第１ステップ１１４は、コンベアベルト１６によって形成された螺旋経路３２の第１レイヤー３１と概してアライメントされ、同時に、テーパー形状駆動バー３０の第２ステップ１１８は第２レイヤー３３および螺旋経路３２の後続レイヤーと概してアライメントされる。具体的に、コンベアベルト１６が螺旋経路３２に沿って中心ドラム１２を上昇移動するに従い、コンベアベルト１６の内側エッジ５６（図６Ａに示す）のいくつかの突起１２２は、下部領域３７においてテーパー形状駆動バー３０のひとつのテーパー先端１００と最初に接触する。コンベアベルト１６の摩擦またはテンションに応じて、突起１２２は、その替わり、テーパー先端１００付近の第１ステップ１１４のボトム部分と最初に接触してもよい。突起１２２は、第１レイヤー３１のバー部分の第１ステップ１１４のより低い第１高さＨ_１と部分的に係合し、その後、第２レイヤー３３においてバー部分１０２の第２ステップ１１８のより高い第２の高さＨ_２と完全に接触する。その結果、バー部分１０２は、コンベアベルト１６が螺旋経路３２に沿って中心ドラム１２を上に移動するに従い、突起１２２との係合を徐々に増加させる。

図６Ａおよび６Ｂを参照して、下部領域３７でのコンベアベルト１６のテーパー形状駆動バー３０との最初の接触が詳細に説明される。下部領域３７において、突起１２２は、３つの場所のひとつにおいてテーパー形状駆動バー３０と最初に接触してよい。すなわち、ａ）コンタクト面１２６は、第１の側面１０４と接触してよい。ｂ）コンタクト面１２６は第２の側面１０６と接触してよい。ｃ）端面１２８は、テーパー先端１００または第１ステップ１１４の上面１２０の円錐外側面１０８と接触してよい（すなわち、“衝突”）。

突起１２２の接触面１２６がテーパー形状駆動バー３０の第１側面１０４と最初に接触すれば、矢印３４の方向の中心ドラム１２の回転が、テーパー形状駆動バー３０の第２の側面１０６に隣接する突起１２２’の接触面１２６’と当接するように進行させ、螺旋経路３２に沿って、上方にコンベアベルトを駆動する。例えば、図７Ａおよび７Ｂに示すように、テーパー形状駆動バー３０が突起１２２と１２２’との間に係合されるとき、矢印３４の方向での中心ドラム１２の回転は、テーパー形状駆動バー３０の第２の側面１０６がコンタクト面１２６’と当接するまで、テーパー形状駆動バー３０に突起１２２’の方向への移動を生じさせる。

代替的に、突起１２２のコンタクト面１２６がテーパー形状駆動バー３０の第２の側面１０６と最初に接触すれば、矢印３４の方向での中心ドラムの回転は、第２の側面１０６がコンタクト面１２６に当接して螺旋経路３２に沿って上方にコンベアベルト１６を駆動するまで、テーパー形状駆動バー３０に、突起１２２の方向への移動を生じさせる。

代替的に、突起１２２の端面１２８がテーパー先端１００の円錐外側面１０８と最初に接触すれば（図６Ｂに示す“衝突”）、円錐外側面１０８およびテーパー先端１００のテーパー先端高さは、第１の側面１０４に近接するテーパー形状駆動バー３０の第１側面の方へ矢印１３０で示す方向に、または、第２の側面１０６に近接するテーパー形状駆動バー３０の第２の側面の方へ矢印１３２で示す方向に、コンベアベルト１６の摩擦およびテンションに応じて突起を強制する。円錐外側面１０８およびテーパー先端１００のテーパー先端高さは、衝突後にコンベアベルト１６が中心ドラム１２の回転によって螺旋経路３２に沿って駆動可能となるように、テーパー形状駆動バー３０とポジティブに係合するように突起を強制する。

同様に、突起１２２の端面１２８が第１ステップ１４４の上面１２０と接触（“衝突”）すれば、上面１２０の曲面もまた、突起１２２をバー部分１０２の第１側面または第２側面に強制する。さらに、図７Ｃからわかるように、第１ステップ１１４の低い第１の高さＨ_１は、コンベアベルト１６が下部領域３７において中心ドラム１２の接線方向で中心ドラムと係合するに従い、第１のステップ１１４の上面１２０と突起１２２の端面１２８との間の衝突を回避する。第１のステップ１１４のより低い高さＨ_１は、衝突後に、突起１２２を、上面１２０から離し、バー部分１０２の第１側面および第２側面の方向へ強制することを容易にする。

要約すると、円錐外側面１０８およびテーパー先端高さを含むテーパー先端１００の特徴は、衝突後に、突起１２２にテーパー形状駆動バー３０とのポジティブな係合を強制する点にある。同様に、上面１２０の曲面および低い高さＨ_１を含む第１のステップ１１４の特徴は、衝突後に突起部１２２に、テーパー形状駆動バー３０とのポジティブな係合を強制する点にある。さらにまた、第１のステップ１１４の低い高さＨ_１は、突起１２２とテーパー形状駆動バー３０との間の衝突を回避する。組みあわせると、上述した特徴は、下部領域３７において突起１２２のテーパー形状駆動バー３０とのポジティブな係合を容易にし、ベルトを運ぶのに中心ドラムを利用する螺旋型コンベアシステムの信頼性を向上させる。

本願発明の実施形態が例示されたが、本願発明の思想および態様から離れることなくさまざまな変更または修正が可能であることが理解されよう。

米国特許第８，１８１，７７１号明細書 米国特許第９，３３４，１２１号明細書

Claims (10)

1. 螺旋型コンベアシステムで使用するための駆動バー装置であって、
   前記螺旋型コンベアシステムの中心ドラムに設置されるように構成された少なくともひとつのテーパー形状駆動バーを備え、
   前記少なくともひとつのテーパー形状駆動バーの各々が、
   コンベアベルトから伸長する突起に、前記中心ドラムによって、前記少なくともひとつのテーパー形状駆動バーの第１側面または第２側面に対して係合することを強制するための円錐外側面を有するテーパー先端と、
   前記テーパー先端から伸長するバー部分であって、前記コンベアベルトが前記中心ドラムを上方に移動するに従い、前記バー部分が前記突起との係合を徐々に増加するように前記テーパー先端から増加する可変高さを有する、バー部分と、
   を有する、ことを特徴とする装置。
2. 前記バー部分は、前記コンベアベルトから伸長する前記突起と前記バー部分との増加する係合のための複数のステップを有する、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記複数のステップは、
   前記テーパー先端から伸長し、第１の高さを有する第１のステップと、
   前記第１のステップから伸長し、前記第１の高さより高い第２の高さを有する第２のステップとを有することを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記第１のステップの前記第１の高さは、前記コンベアベルトが前記中心ドラムの接線方向の領域において前記中心ドラムと係合するに従い、前記バー部分と前記突起との間の衝突を回避する、ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記第１のステップは、前記少なくともひとつの駆動部材の前記第１側面または前記第２側面に対して、ラグをさらに強制するための曲面を有する、ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
6. 前記複数のステップは、さらに、前記第１のステップおよび前記第２のステップを結合するテーパーステップを含むことを特徴とする請求項３に記載の装置。
7. 前記第１のステップは、前記コンベアベルトの第１レイヤーと係合するように構成され、前記第２のステップは前記コンベアベルトの第２のレイヤーと係合するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
8. 前記少なくともひとつのテーパー形状駆動バーは、前記少なくともひとつのテーパー形状駆動バーの各々の前記テーパー先端が、前記中心ドラムの下端から離隔されるように、前記中心ドラムに設置されて構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
9. 前記中心ドラムに設置されるように構成された前記少なくともひとつのテーパー形状駆動バーは、前記中心ドラムのそれぞれのフレーム部材に設置されるように構成された複数のテーパー形状駆動バーを有する、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. その上に設置された前記複数のテーパー形状駆動バーのひとつを有するフレーム部材の各々は、前記中心ドラムの周縁の周りでその上に設置された前記複数のテーパー形状駆動バーの他のひとつを有する隣接するフレーム部材から均一の距離だけ離隔されている、ことを特徴とする請求項９に記載の装置。