专利名称：模块化塑料输送带里的耐磨铰杆的制作方法
模块化塑料输送带里的耐磨铰杆
背景
本发明一般涉及动力传动的(power-driven)模块化塑料输送带 (conveyor belt )，且更具体地说，涉及用非圆形的铰杆将排与排铰接地互 相连接的模块化塑料输送带。
常规的模块化输送带和链由排成排的模块化连接件或带模块构成。从 模块的每个末端延伸的分隔开的铰孔包括对齐的开口 。沿着一排模块的一 端的铰孔与相邻一排模块的的铰孔交错。在交错的铰孔的对齐的开口里轴 颈连接的铰杆使相邻的排端对端地连接起来，以形成能够绕驱动链轮或滚 筒作关节式运动(articulating)的环状的输送带。
因为模块化塑料输送带不腐蚀且易于清洁，通常使用它们替代金属 带。塑料带里的铰杆通常也由塑料制成。铰杆的横截面通常是圓形的，且 铰杆处于铰孔的圓形开口内。随着带绕链轮作关节式运动，在铰杆和铰孔 的壁之间的相对运动往往磨损4交杆和铰孔壁。在磨蚀的环境中，例如在输 送马铃薯及其它农产品时，这种磨损由于泥土和砂砾侵入到带的铰接部分 而力口剧。
金属铰杆有时被用来增加杆的抗磨寿命。但是这并没有避免杆和铰孔 壁间的相对运动，因此，铰接部分的带模块磨损仍然是个问题。
有人提议用由柔性材料制成的非圓形的铰接条来抵抗磨损。铰孔形成 带有向外展开的末端的槽，这允许在带作关节式运动时，受限制的铰接条 弯曲一个受限的角度而不与铰孔摩擦地发生摩擦运动。这样的构造有效地 增加了抗磨寿命，但是柔性铰接条固有的剪切强度薄弱，因此并不适于承 载重的负载。
美国专利第7,055，678号公开了一种桶形铰杆，其沿着一个带排(belt row)紧密地保持在铰孔内。在相邻的排的交错的铰孔里的开口更大，以
6允许带在相邻的排之间的铰接处作关节式运动。但是较大的开口产生了铰 杆间隙，这导致不期望的杆运动，并产生杆对此较大开口的壁的摩擦。
因此，需要一种模块化塑料输送带，其能够抵抗铰接处的磨损，以获 得长期的工作寿命，即使是在磨蚀的环境中也是如此。
概述
体现本发明特征的模块化塑料输送带满足这一需要及其它需要。带的 一种形式包括一连串的塑料带模块的排。每排包括在带的行进方向从前端 延伸到末端的至少 一个带模块。每排还包括沿着它的前端的第 一组铰孔和 沿着它的末端的第二组铰孔。第一组铰孔具有在其中形成的第一开口，而 第二组铰孔具有第二开口。所述排被端对端地布置，使得一排的第一组铰 孔与相邻的排的第二组铰孔交错并对齐。带还包括多个铰杆。每个铰杆是 具有从中心轴测量的半径的圓形柱体的扇形部分。扇形部分从中心轴对着
(subtend)第一角度。第一开口中的每一个具有与铰杆的横截面类似的形 状，并具有稍大的半径以接纳铰杆并存在小间隙。笫二开口中的每一个具 有圆周的扇形的形状，该圆周具有比铰杆稍大的半径，且第二开口对着大 于第一角度的第二角度。接纳在一排的第一组铰孔的第一开口里和相邻的 排的第二组铰孔的第二开口里的铰杆形成相邻的排之间的铰接接合处。
;漠块化塑料输送带的第二种形式也包括一连串的塑料带模块的排。每 排包括在带的行进方向从前端延伸到末端的至少 一个带模块。第 一组铰孔 沿着每排的前端形成，而第二组铰孔沿着末端形成。第一铰孔具有在其中
的第一开口，且第二铰孔具有第二开口。所述排被端对端地布置，使得一 排的第一组铰孔与相邻的排的第二组铰孔交错并对齐。第一开口和第二开 口一般是扇形的。第一开口从扇形的顶点对着第一角度。第二开口从扇形 的顶点对着较大的第二角度。多个铰杆被接纳在相邻的排的交错的第一铰 孔和第二铰孔的对齐的第 一和第二开口里，以在铰接接合处将排互相连接 成;f莫块化塑料输送带，前述多个铰杆中的每一个具有与第一开口的形状和 大、类似的一般是扇形的横截面。每个铰杆界定通过扇形横截面的顶点并 与它的扇形;廣截面垂直的轴。
7体现本发明的特征的带的又一种形式包括一连串的塑料带模块的排。 每排包括在带的行进方向从前端延伸到末端的至少 一个带模块。每排具有 沿着前端的第 一组铰孔和沿着末端的第二组铰孔。第 一铰孔具有贯通其的 第一开口，而第二铰孔具有第二开口。所述排被端对端地布置，使得一排 的第 一组铰孔与相邻的排的第二组铰孔交错并对齐。输送带也包括多个铰 杆。每个铰杆包括凸起的外部面、第一外端面和第二外端面。凸起的外端 面圆周地延伸通过在铰杆的第 一边缘和第二边缘之间的第 一角度，并轴向 延伸以界定杆的长度。第一外端面在第一边缘从弓形的外部面径向向内延 伸，而第二外部面在第二边缘从弓形的外部面径向向内延伸。在铰杆中形 成有一凹槽，该凹槽与凸起的外部面相对。凹槽沿着铰杆在第一外端面和 第二外端面之间轴向延伸。第一开口中的每一个具有与铰杆的横截面类似 的形状，以接纳铰杆并存在小间隙。第二开口中的每一个对着大于第一角 度的第二角度。接纳在一排的第一组铰孔的第一开口里和相邻的排的第二 组铰孔的第二开口里的铰杆在铰接接合处将相邻的排连接起来。每个铰孔 具有开口里的突出部，该突出部被接纳在所接纳的铰杆的凹槽里，以将铰 杆对准在第 一开口和第二开口里。
模块化塑料输送带的另一形式包括一连串的一个或更多个塑料带模 块的排。每排在带行进的方向从前端延伸到末端，并包括沿着前端的第一 组铰孔和沿着末端的第二组铰孔。第一组铰孔中的每个具有第一开口，而 第二组铰孔中的每个具有第二开口。所述排被端对端地布置，使得一排的 第 一组铰孔与相邻的排的第二组铰孔交错并对齐。输送带进一步包括多个 铰杆。每个铰杆包括弓形的外部面、第一平面外部面和第二平面外部面。
弓形的外部面形成柱体的一部分。它圓周地延伸通过在4史杆的第一边缘和 第二边缘之间的第一角度，并轴向延伸以界定杆的长度。第一平面外部面 在第一边缘从弓形的外部面径向向内延伸，而第二平面外部面在第二边缘 从弓形的外部面径向向内延伸。第 一开口中的每一个具有与铰杆的横截面 类似的形状，并具有稍大的尺寸，以接纳铰杆并存在小间隙。第二开口中 的每一个具有比铰杆稍大的径向尺寸，并对着大于第一角度的第二角度， 使得接纳在一排的第 一组铰孔的第 一开口里和相邻的排的第二组铰孔的 第二开口里的铰杆与铰孔形成相邻的排之间的铰接接合处。本发明的另 一方面提供了 一种铰接杆，其用于通过对齐的铰孔将输送 带的相邻的排连接起来，从而形成相邻的排之间的铰接。铰杆包括形成柱
体的一部分的弓形的外部面。4吏杆圓周地延伸通过第一角度，并轴向延伸
以界定铰杆的长度。在铰杆中形成有一凹槽，该凹槽在弓形的外部面的径
向向内的方向。凹槽沿着4交杆轴向延伸。 附图筒述
参考以下的描述、随附的权利要求和附图，将能更好地理解本发明的 这些特征和方面以及它的优点，其中
图1是体现本发明特征的;f莫块化塑料输送带的一部分的分解的正等轴 测图，包括耐磨4史杆；
图2是图1的铰杆的侧视图3是图1的铰杆的正等轴测图，显示了铰杆的形状是如何形成的；
以及
图4是作关节式运动的图1的输送带的一部分的侧视图。 详细描述
在图1中显示了体现本发明特征的模块化塑料输送带的一部分。带10 由一连串的一个或更多个带模块14的排12A、 12B构成。每排在带行进的 方向18从前端16延伸到末端17。第一组铰孔20沿着每个带排的前端布 置，第二组铰孔21沿着末端布置。在第一铰孔里形成第一开口 22，并在 第二铰孔里形成较大的第二开口 23。第一开口和第二开口每个以弓形壁 24、 24'和一对端壁26、 27为界，以界定一般扇形的开口。突出部28在两 个端壁之间形成延伸到开口里的脊。在后排12B的第一铰孔20的第一开 口 22里和在前排12A的交错且对齐的第二铰孔21的第二开口 23里接纳 的铰杆30在铰接接合处将相邻的排连接在一起。铰杆的横截面与第一铰 孔中的第 一开口的^f黄截面几何相似。第 一开口的尺寸以及第二开口的径向尺寸稍大于铰杆的横截面，以允许铰杆易于插入到铰接接合处里。铰杆在 第 一开口中有小的间隙，以在带的工作期间最小化杆和第 一开口的壁之间
的摩擦。沿着铰杆轴向形成的凹槽32接纳第一开口和第二开口中的突出
部，以将杆对准在对齐的开口内的合适的地方，并限制在第二开口中的间 隙的量，且因此限制杆和孔壁之间的摩擦，而这种摩擦能够加速磨损，特 别是在磨蚀的环境。
铰杆的优选形式的形状显示在图2和图3。铰杆30具有凸起的弓形的 外部面34，外部面34是圓形柱体的外表面36的一部分。在柱体的轴40 处与其相交的两个^^想的半平面38、 39限定第一角度ot，第一角度cc优 选在90。和180°之间。弓形的外部面圓周地延伸通过第一角度。第一平 面端面42和第二平面端面43位于两个半平面中并与外部面34在第一边 缘44和第二边缘45相交。铰杆的凹槽(在图2是32，但是图3未显示) 沿着杆相对于铰杆的弓形外部面34轴向延伸。因此，在与它的长度轴垂 直的横截面，铰杆一般是扇形的，其以圓弧34、朝着位于长度轴40上的 顶点向圓弧内径向延伸的一对线性段42、 43，以及沿着轴布置且处于两个 线性段之间的轴向凹槽32的周界为界。
铰杆优选由塑料材料，例如聚丙烯、聚乙烯和尼龙制成。可挤压或模 塑成型。凹槽可在挤压或^i塑过程中形成，或在辅助的制造步骤中加工制 造。带模块优选是由热塑性聚合体，例如聚乙烯、聚丙烯、乙缩醛或合成 聚合体在注塑过程中模塑成型的模块化塑料模块。
在图4中显示了输送带的一部分的关节式运动，例如关于链轮的关节 式运动。两个铰接接合处46显示为处在关节式运动中；另一铰接接合处 47显示为没有作关节式运动。第一铰孔20中的第一开口 22从扇形开口的 顶点40对着第一角度oc。第二铰孔21中的第二开口 23从顶点对着第二 角度P。如图所示，第一角度oc在90。和180°之间。如图所示，第二角 度P大于180° 。因此，当交错的铰孔中的开口在未作关节式运动的铰接 接合处47对齐时，限制在较小的第一开口 22内的铰杆30 —般在较大的 第一开口内居中，且留有上部和下部未填充空间48、 49，以供作关节式运 动。接纳在铰杆的凹槽32内的突出部28将铰杆对准在合适位置，并限制杆在开口中的垂直间隙，特别是在较大的第二开口中的垂直间隙，以将杆 和铰孔的壁之间的摩擦减到最小。在作关节式运动的铰接接合处46处，
前排12A绕着铰杆20旋转，铰杆20向上运动到第二开口 23的上部空间 48里。当然，当上部空间由于铰杆的存在而减小时，下部空间相应地增大。 当带向后弯曲时，由于带在铰接接合处以相反方向作关节式运动，所以铰 杆反过来填充下部空间并打开上部空间。
虽然关于优选形式详细描述了本发明，但是其它形式是可能的。例如， 铰杆和较小开口的角范围显示为在90。和180°之间，但在某些应用中可 小于90°或大于180° 。如果需要限制关节式运动的范围，较大的第二开 口的角范围可小于180。。作为另一实施例，可排列第一开口和第二开口， 使得在未作关节式运动的铰接接合处观察时，第一开口中的铰杆关于较大 的第二开口并不居中，(例如)以允许比向后弯曲更大角度的关节式运动， 或完全地消除向后弯曲。作为又一实施例，作为第一开口的边界的弓形的 壁显示为被定位为比突出部更接近于带排的末端，作为第二开口的边界的 弓形的壁显示为被定位为比突出部更远离带排的末端。第一开口和第二开 口的定位都可纟皮颠倒而不影响带作关节式运动的能力。所以，如这些不多 的实施例所表明的，并不打算将权利要求的范围限制到详细描述的优选的 形式。
ii
权利要求
1. 一种模块化塑料输送带，其包括一连串塑料带模块的排，其中每排包括在带行进的方向从前端延伸到末端的至少一个带模块，以及包括沿着所述前端的第一组铰孔和沿着所述末端的第二组铰孔，其中所述第一组铰孔具有贯通其的第一开口，且其中所述第二组铰孔具有贯通其的第二开口，所述排被端对端地布置，使得一排的所述第一组铰孔与相邻的排的所述第二组铰孔交错并对齐；多个铰杆，其中每个铰杆是具有从中心轴测量的半径的圆形柱体的扇形部分，且所述扇形部分从所述中心轴对着第一角度；其中所述第一开口中的每一个的形状与所述铰杆的横截面类似，并具有稍大的半径以接纳铰杆且存在小间隙，且其中所述第二开口中的每一个具有圆周的扇形的形状，所述圆周具有比所述铰杆稍大的半径，并且所述第二开口中的每一个对着大于所述第一角度的第二角度，使得接纳在一排的所述第一组铰孔的所述第一开口里和相邻的排的所述第二组铰孔的所述第二开口里的铰杆形成相邻的排之间的铰接接合处。
2. 如权利要求1所述的模块化塑料输送带，其中每个铰杆进一步包括沿着所述中心轴延伸的凹槽，且其中第一铰孔和第二铰孔中的每一个具 有突出部，所述突出部延伸到所述第一开口和所述第二开口里，并#^妻纳在所-接纳的4交杆的凹槽里。
3. 如权利要求1或权利要求2所述的模块化塑料输送带，其中所述 第一角度在90。和180°之间。
4. 如权利要求1或权利要求2所述的模块化塑料输送带，其中所述 第二角度大于180° 。
5 将输送带的相邻的排连接起来，所述铰杆包括弓形的外部面，其形成柱体的一部分，并圓周地延伸通过第一角度以 及轴向延伸以界定所述铰杆的长度；以及凹槽，其径向地布置在所述弓形的外部面的内部，并沿着所述铰杆轴 向延伸并圆周地延伸通过所述第 一角度。
6. —种模块化塑料输送带，其包括一连串塑料带模块的排，其中每排包括在带行进的方向从前端延伸到 末端的至少 一个带才莫块，以及包括沿着所述前端的第 一组铰孔和沿着所述 末端的第二组铰孔，其中所述第一组铰孔具有贯通其的第一开口，且其中 所述第二组铰孔具有贯通其的第二开口，所述排被端对端地布置，使得一排的所述第一组铰孔与相邻的排的所述第二组铰孔交错并对齐；其中所述第 一开口 一般是扇形的并从所述扇形的顶点对着第 一 角度；其中所述第二开口 一般是扇形的并从所述扇形的顶点对着第二角度， 其中所述第二角度大于所述第一角度；多个铰杆，每个铰杆具有与所述第 一开口的形状和大小相似的 一般扇 形的横截面，并限定与所述一般扇形的横截面垂直且通过所述扇形的横截 面的顶点的轴，每个铰杆接纳在相邻的排的交错的第一铰孔和第二铰孔的 对齐的所述第一开口和所述第二开口里，以在铰接接合处将所述排互相连 接成模块化塑料输送带。
7. 如权利要求6所述的模块化塑料输送带，其中每个铰杆进一步包 括沿着所述轴延伸的凹槽，且其中所述第一铰孔和所述第二铰孔中的每一 个具有突出部，所述突出部延伸到所述第一开口和所述第二开口里，并被 接纳在所接纳的铰杆的凹槽里。
8. 如权利要求6或7所述的模块化塑料输送带，其中所迷第一角度 在90°和180°之间。
9. 如权利要求6或7所迷的模块化塑料输送带，其中所述第二角度 大于180° 。
10. —种模块化塑料输送带，其包括一连串塑料带模块的排，其中每排包括在带行进的方向从前端延伸到 末端的至少一个带才莫块，以及包括沿着所述前端的第 一组铰孔和沿着所述末端的第二组铰孔，其中所述第一组铰孔具有贯通其的第一开口，且其中 所述第二组《皎孔具有贯通其的第二开口，所述排被端对端地布置，使得一排的所述第 一组铰孔与相邻的排的所述第二组铰孔交错并对齐；多个铰杆，其中每个铰杆包括凸起的外部面，其圓周地延伸通过在所述铰杆的第一边缘和第二 边缘之间的第 一 角度，并轴向延伸以限定所述杆的长度；第一外部端面，其在所述第一边缘从所述弓形的外部面径向向内 延伸；以及第二外部端面，其在所述第二边缘从所述弓形的外部面径向向内延伸；凹槽，其与所述凸起的外部面相对，沿着所述铰杆在所述第一外部端面和所述第二外部端面之间轴向延伸；其中所述第一开口中的每一个具有与所述铰杆的^f黄截面相似的形状， 以接纳铰杆并存在小间隙，且其中所述第二开口中的每一个对着大于所述 第 一集角度的第二角度，使得接纳在一排的所述第 一组铰孔的所述第 一开 口里和相邻的排的所述第二組铰孔的所述第二开口里的铰杆在铰接接合处将相邻的排连接起来；且其中所述铰孔中的每一个具有在所述开口里的突出部，所述突出部被 接纳在所接纳的铰杆的凹槽里，以将所述铰杆对准在所述第一开口和所述 第二开口中。
11. 如权利要求10所述的^f莫块化塑料输送带，其中所述第一角度在 90°和]80°之间。
12. 如权利要求10所述的模块化塑料输送带，其中所述第二角度大 于180。。
13. —种模块化塑料输送带，其包括一连串塑料带模块的排，其中每排包括在带行进的方向从前端延伸到 末端的至少一个带模块，以及包括沿着所述前端的第 一组铰孔和沿着所述末端的第二组铰孔，其中所述第一组铰孔具有贯通其的第一开口，且其中 所述第二组铰孔具有贯通其的第二开口，所述排被端对端地布置，使得一排的所述第 一组铰孔与相邻的排的所述第二组铰孔交错并对齐； 多个铰杆，其中每个铰杆包括弓形的外部面，其形成柱体的一部分，并圓周地延伸通过在所述 铰杆的第 一边缘和第二边缘之间的第一角度，并轴向延伸以限定所述杆的 长度；第一平面外部面，其在所述第一边缘从所述弓形的外部面径向向 内延伸；以及第二平面外部面，其在所述第二边缘从所述弓形的外部面径向向内延伸；其中所述第一开口中的每一个具有与所述铰杆的横截面相似的形状， 并具有稍大的尺寸以接纳铰杆并存在小间隙，且其中所述第二开口中的每 一个具有比所述铰杆稍大的径向尺寸，并对着大于所述第一角度的第二角 度，使得接纳在一排的所述第 一组铰孔的所述第 一开口里和相邻的排的所 述第二组铰孔的所述第二开口里的铰杆与所述铰孔形成相邻的排之间的 铰接接合处。
14. 如权利要求13所述的模块化塑料输送带，其中所述第一角度在 90°和180°之间。
15. 如权利要求13所述的模块化塑料输送带，其中所述第二角度大 于180。。
16. 如权利要求13、 14或15所述的模块化塑料输送带，其中所述铰 杆进一步包括凹槽，所述凹槽与所述弓形的外部面相对，沿着所述铰杆在 所述第一平面外部面和所述第二平面外部面之间轴向延伸，且其中第一铰 孔和第二铰孔中的每一个具有突出部，所述突出部延伸到所述第 一开口和 所述第二开口里，并被接纳在所接纳的铰杆的凹槽里。
全文摘要
一种模块化输送带(10)，其由被非圆形的铰杆(30)在铰接接合处连接的带模块(14)的排(12A，12B)形成。每个杆具有弓形的外部面，该弓形的外部面形成圆柱体的一部分，并圆周地延伸通过第一角度。在相对于铰杆外部面的铰杆上形成有轴向凹槽(32)。在带排的相对端的铰孔(20，21)中的开口是扇形的。沿着排的前端的开口(20)成形为紧密地接纳铰杆。沿着相邻的排的后端的开口(21)具有类似的径向尺寸，但是圆周地延伸通过一更大的第二角度。相邻的排的铰孔是交错的以接纳杆并给予铰接接合处关节式运动的范围。延伸到开口里的突出部(28)接纳在杆中的凹槽里，以将杆对准在接合处里，且使杆的垂直运动受限。
文档编号B65G17/08GK101511711SQ200780031891
公开日2009年8月19日 申请日期2007年8月21日 优先权日2006年8月30日
发明者詹姆斯·O·冈拉克 申请人:莱特拉姆有限责任公司