专利名称：具有多向轮的输送机、皮带、以及模块的制作方法
具有多向轮的输送机、皮带、以及模块
背景技术：
本发明总体上涉及电动输送机，并且更具体地涉及具有受驱动的、皮带安装式多向轮的皮带式输送机，这些多向轮用于对该皮带输送的物品进行转向。许多包装和材料处理应用需要将所输送的物品朝着输送机的一侧转向。两个实例为:从皮带一侧上拣选物品以及将物品寄放在该皮带一侧上。于2002年12月17日授于科斯坦佐(Costanzo)的美国专利号为6，494，312的专利“具有倾斜安排的滚轮的模块式滚轮顶部输送机皮带(Modular Roller-Top Conveyor Belt with Obliquely-ArrangedRo11ers ) ”公开了 一种输送机系统,其中在一个输送机皮带中、在相对于皮带行进方向倾斜的轴上安装的多个圆柱形滚轮通过下方的支承表面被驱动，在这些支承表面上这些倾斜的滚轮随着该皮带在皮带行进方向上前进而滚动。当皮带前进时，这些滚轮与支承表面之间的接触使得这些滚轮旋转。这些倾斜滚轮的旋转推动在这些滚轮顶部的多个物品朝着该输送机的一侧跨越该输送机皮带。只要这些滚轮被安排成以在皮带行进方向(被限定为0°滚轮角度)与同皮带行进方向成30°左右的方向之间的一个角度进行旋转，这些倾斜滚轮皮带便可在多个平面的支承表面上很好地运作。对大于30°的滚轮角度来说,这些滚轮在这些平面的支承表面上产生过多的滑动。于2005年11月29日授于弗尼(Fourney)的美国专利号为6，968，941的专利“用于输送物体的装置与方法(Apparatus and Methods for Conveying Objects)”描述了适应更大滚轮角度范围的一种改良型支承表面。代替使用平面的支承表面，弗尼使用的是被安排成用于在皮带行进方向上的轴线上旋转的多个驱动滚轮的外周边。当该输送机皮带前进时，这些倾斜皮带滚轮在这些下方的驱动滚轮上滚动，这些驱动滚轮也在它们的轴线上滚动。因为周边上的支承表面是滚动的，所以减少了滑动，并且可以适应更大的滚轮角度。与对于平面的支承表面可能的情况相比，更大的滚轮角度允许产生更清晰的物品转向轨迹。但是这些驱动滚轮比简单的平面支承表面更加昂贵并且也略显复杂。发明概述这些缺点通过体现了本发明特征的输送机得以克服。这样的输送机的一种形式包括具有多个多向轮的一个输送机皮带，这些多向轮在一个支承表面上滚动。该皮带具有一个内侧和一个外侧以及一对相反的侧边缘。每个多向轮都包括一个轮毂，该轮毂具有一条中央旋转轴线和一个外周边。多个滚轮被安排在该轮毂的外周边上，以使这些滚轮在横向于该轮毂中央旋转轴线的多个轴线上旋转。该轮毂的周边延伸超过该输送机皮带的内侧和外侧。该支承表面位于该输送机皮带的内侧之下、并且与延伸超过该输送机皮带内侧的该轮毂的周边上的这些滚轮相接触，以便当该该输送机皮带沿着该支承表面前进时为这些滚轮提供一个在上面进行滚动的表面并且致使这些轮在它们的中央旋转轴线上旋转。在另一个方面，体现了本发明特征的一种输送机皮带包括一个循环带圈，该循环带圈具有限定了该输送机皮带厚度的一个外侧和一个内侧以及限定了该皮带宽度的一对相反的侧边缘。多个多向轮沿着该循环带圈被置于多个间隔开的位置上。每个轮都包括一个轮毂，该轮毂具有一条中央旋转轴线和一个外周边。多个滚轮被安排在该轮毂的周边上，以便在横向于该轮毂的中央旋转轴线的多个滚轮轴线上旋转。在又另一个方面，体现了本发明特征的一种输送机皮带模块包括一个模块本体，该模块本体在长度方向上从一个第一端延伸到一个第二端、在宽度方向上从一个第一侧边缘延伸到一个第二侧边缘、并且在厚度方向上从顶侧延伸到底侧。多个铰接元件沿着该第一端和第二端放置。该模块本体中的一个空腔向该顶侧、底侧、第一侧边缘、和第二侧边缘中的至少一个开放。一个多向轮被接纳在该空腔中以便旋转。该轮包括一个轮毂，该轮毂具有一条中央旋转轴线和一个外周边。多个滚轮被安排在该外周边上，以便在横向于该轮毂的中央旋转轴线的多个滚轮轴线上旋转。该轮在该空腔中围绕该中央旋转轴线旋转。附图简要说明本发明的这些方面和特征以及其优点将在以下说明、所附权利要求以及附图中予以更详细的阐述，在附图中:
图1是体现本发明特征的、包括多个嵌入式多向轮的输送机皮带模块的等距视图；图2是图1的输送机皮带模块中的多向轮的轴测图；图3是图2的多向轮沿着线3-3截取的截面视图；图4是可用于如图1中的输送机皮带模块中的多向轮的另一型式的俯视平面图；图5是由如图1中的输送机皮带模块构成的一个输送机皮带的一部分的俯视平面图；图6是具有如图5中的输送机皮带的一个输送机的前正视图；并且图7A是可用于如图5中的输送机皮带中的一个单向滚轮的侧视图，并且图7B是图7A的单向滚轮沿着线5A-5A截取的截面视图。详细说明在图1中显示了体现本发明特征的一个输送机皮带模块。该皮带模块10是在注射模制工艺中由一种热塑性聚合物制成。该模块具有一个模块本体12，该模块本体在长度方向上从一个第一端14延伸到一个第二端15、在宽度方向上从一个第一侧边缘16延伸到一个第二侧边缘17、并且在厚度方向上从顶侧18延伸到底侧19。多个铰接元件20沿着该模块本体12的每一端14、15被跨越该模块10的宽度的多个间隙22在横向上间隔开。每个铰接元件20中的横向对齐的孔24容许铰接杆26将多个皮带模块连接在一起。在该模块本体12中形成的多个空腔28向该模块的顶侧18和底侧19开放。一个多向轮30被可旋转地安装在每个空腔之中。该轮的多个突出部分32延伸超过该模块10的顶侧18和底侧19。在图2和图3中更加详细地显示了多向轮的一种形式。该轮30包括围绕一个中心孔36的一个轮毂34，该中心孔限定了该轮的旋转轴线38。所示轮毂具有将该轮分成两个半部的一个中心盘部分40。每个半部都具有四个辐条42，这四个辐条径向地向外延伸至在这些辐条远端处的一对叉状支柱44和45。每对中的两个支柱被分开了 90°的角度，如同相继的辐条。每个支柱支撑一个滚轮48的轴46的一端。在此型式中，每个轮毂半部都具有四个滚轮，这四个滚轮围绕该轮的外周边50每隔90°进行定位。一个轮毂半部上的滚轮与另一个半部上的滚轮偏离45°，以便将这些滚轮围绕该轮毂34的周边50更加均匀地定位。该轮毂的外周边上这些可自由旋转的滚轮48的轴46的轴线52的朝向是横向于该轮毂的中央旋转轴线38。(如在本说明中使用的，横向轴线是不彼此平行的轴线，包括位于不同平面内的斜轴线。)每个轮毂半部中每个滚轮48的轴线52位于一个平面54内，该平面垂直于该中央旋转轴线38。并且，在图2中每个轮毂半部内的这些滚轮48围绕中央旋转轴线38在这个包含其轴线的平面内进行轨道运行。虽然这种型式的轮具有沿着该轮毂的中央轴线位于彼此偏离的平行平面内的两组外围滚轮，但是可以使该轮的一组外围滚轮位于单一平面内或位于两个以上平面内。如图1所示，该多向轮30在每个空腔28内被安装在相对于该模块本体12的侧边缘16、17倾斜的轴56上。这意味着该轮在箭头58的方向上围绕其中央旋转轴线38旋转。同样如图1所示,该轮30的外周边50延伸超过该模块本体12的顶表面18。在图4中显示了能被可旋转地安装于图1的皮带模块10的空腔28内的一个多向轮的另一种型式。在此型式中，该轮毂66的周边64上多个长形冠状滚轮62的轴线60也是横向于该轮毂的中央旋转轴线的。不像图2和图3中每个轮毂半部上的这些滚轮轴线52位于一个共同平面内，在图4的轮中的这些滚轮62的滚轮轴线60不是共面的。但是，这些滚轮62自身在垂直于该旋转轴线的一个平面70内围绕该中央旋转轴线68进行轨道运行。图5显示了由如图1中的多个皮带模块构成的一个输送机皮带的一部分。显示了该皮带72被安排成具有多个宽模块10’和窄模块10”的一种砌砖模式。在此实例中，每个皮带排74都具有两个模块。但是，通过向每个皮带排添加更多模块可以制成具有任何宽度的皮带。在两个相邻的并排模块之间形成一个纵向接缝75,但是该纵向接缝在这种砌砖模式中在排与排之间是不连续的。多个连续皮带滚轮的铰接元件20是交错的、并且在一个铰接点76处由一个铰接销26连接在一起。这些滚轮首尾相连而形成一个循环皮带圈78，该皮带圈通常绕过驱动链轮和空转链轮进行排列并且沿着一个输送路径在皮带行进方向79上被驱动。所示的每个皮带模块均包括至少一个空腔28，在该空腔中在一个轴56上安装了一个多向轮30，该轴线限定了相对于该输送机皮带72的侧边缘80、81倾斜的旋转轴线38。显示了图5中的这些空腔被置于每个模块的侧边缘之间。但是，这些空腔可以在这些侧边缘中的接缝75处形成，而使相邻模块各自形成该空腔28’的一部分并且支撑一个轴。在图6中体现了本发明特征的一个输送机中显示了图5的输送机皮带72。显示该输送机皮带72沿着一个运送路径在该输送机82上前进，而使物品84被支撑在三个多向轮30的周边50的顶部。多个支承表面86沿着该运送路径位于该输送机皮带72之下。在此实例中所示的这些支承表面是多个线性磨损条88的顶表面86 (在多向轮30的每个巷道下有一个线性磨损条)。随着该输送机皮带的前进(在图6中进入纸面)，当这些外围滚轮48在这些支承表面86上旋转时，其周边50延伸超过了该皮带的底侧19的这些轮30在它们的倾斜轴线上旋转。以这种方式，这些支承表面驱动这些多向轮。在位于这些受驱动的轮顶部的物品84在该轮在其轴线上旋转的方向上、在箭头90的方向上朝着该输送机的一侧转向。因此，这些多向轮30 (它们的外围滚轮48在不同的滚轮轴线上)在多个平面的支承表面86上滚动，其中的滑动与处于大的倾斜旋转轴线角度的单一轴线式滚轮相比较小。当这些滚轮在这些滚轮轴线上能自由旋转并且能够在两个方向上旋转时，在这些轮的顶部输送的物品的惯性可以至少暂时性地致使这些滚轮在与既定方向相反的方向上旋转。在这些滚轮的甚至短时间的反向旋转都会造成问题的应用中，可以使用单向滚轮来代替双向滚轮。如图7A和图7B所示，一个单向滚轮94具有环绕一个内部空隙98的一个滚轮本体96。一个轴100被接纳在一个孔102中，该孔延伸穿过了该内部空隙。该轴的两端104、105被固定在一个轮(例如图2的轮30)的周边内。该滚轮在由该固定轴100限定的滚轮轴线106上是可自由旋转的。具有多个外齿110的一个棘轮齿轮108在该轴100的中部形成并且位于该空隙98的内部。该滚轮本体由两部分制成，以便在这两部分连接之前接纳该轴。呈现例如从滚轮本体96延伸进入空隙98的一个或多个棘爪112形式的结构与在该固定轴上呈现棘轮齿轮108的齿110的形式的结构相接合。形成该棘轮机构的结构将滚轮94在其轴线106上的旋转限制在仅一个方向114上。对于如图1中所示安装在轮上的单向滚轮而言，在用来构建在皮带行进方向116上前进的输送机皮带的一个皮带模块中，箭头118指出了该单向滚轮的旋转方向。尽管已经参照一种或两种输送机型式详细描述了本发明，但是其他型式也是可能的。例如，图5中所示的每一排的模块式塑料输送机皮带都不需要具有多向轮。具有一些模块的一些排中可能没有轮。作为另一个实例，该输送机皮带不需要是由如图1中的模块所制成的一个模块式塑料输送机皮带。它可以是一个滑轮驱动的或强制驱动的扁平皮带或一个板条输送机或其他可以容纳多向轮的链条结构。作为又一个实例，所描述的这些轮具有接纳多个固定轴的孔，该轮毂围绕这些固定轴旋转。这些轴可以被压力装配到该轮毂中或者可以是从该轮毂的相反侧上突出的多个短柱，其端部被可旋转地保持在该皮带中。对于这些滚轮来说也是如此，这些滚轮的轴可以被该轮毂的周边中的结构可旋转地保持。所以，正如这几个实例所提出的，本发明的范围旨在由权利要求书限定而不是局限于所述型式的细节。
权利要求
1.一种输送机皮带，包括: 一个循环带圈，该循环带圈具有限定了该输送机皮带厚度的一个外侧和一个内侧以及限定了该输送机皮带宽度的一对相反的侧边缘； 多个多向轮，这些多向轮沿着该循环带圈被置于多个间隔开的位置上，每个轮包括: 一个轮毂，该轮毂具有一条中央旋转轴线和一个外周边； 多个滚轮，这些滚轮被安排在该轮毂的周边上，以便在横向于该轮毂的中央旋转轴线的多个滚轮轴线上旋转。
2.如权利要求1所述的输送机皮带，其中该输送机皮带包括向该循环带圈的内侧和外侧中的至少一者开放的多个空腔，并且其中这些多向轮被安装在这些空腔中，而使这些轮毂的外周边从这些空腔延伸超过该外侧和内侧中的该至少一者。
3.如权利要求2所述的输送机皮带，其中这些空腔向该内外两侧开放，并且其中这些轮毂的外周边从这些空腔中延伸超过该内侧和外侧。
4.如权利要求1所述的输送机皮带，其中该循环带圈包括在多排中被铰接式连接在一起的多个皮带模块，并且其中这些排中的至少一些包括多个空腔，在这些空腔中安装有这些多向轮。
5.如权利要求1所述的输送机皮带，其中，这些多向轮被安装在该循环带圈中，而使这些轮毂的中央旋转轴线被置于该内侧与外侧之间。
6.如权利要求1所述的输送机皮带，其中，这些轮毂的中央旋转轴线的朝向相对于该输送机皮带的这些侧边缘是倾斜的。
7.如权利要求1所述的输送机皮带，其中，这些滚轮轴线位于同该轮毂的中央旋转轴线垂直的一个平面内。
8.如权利要求1所述的输送机皮带，其中，这些滚轮包括用于将这些滚轮在这些滚轮轴线上的旋转限制在一个方向上的结构。
9.一种输送机，包括: 一条输送机皮带，该输送机皮带具有一个内侧和一个外侧以及一对相反的侧边缘并且包括多个多向轮，每个轮包括: 一个轮毂，该轮毂具有一条中央旋转轴线和一个外周边； 多个滚轮，这些滚轮被安排在该轮毂的周边上，以便在横向于该轮毂的中央旋转轴线的多个滚轮轴线上旋转； 其中该轮毂的周边延伸超过该输送机皮带的内侧和外侧；以及 一个支承表面，该支承表面位于该输送机皮带内侧之下、并且与延伸超过该输送机皮带的内侧的该轮毂周边上的这些滚轮相接触，以便当该该输送机皮带沿着该支承表面前进时为这些滚轮提供一个在上面进行滚动的表面并且致使该轮在该轮毂的中央旋转轴线上旋转。
10.如权利要求9所述的输送机，其中该输送机皮带包括向该内外两侧开放的多个空腔，并且其中这些多向轮被安装在这些空腔之中。
11.如权利要求9所述的输送机，其中该输送机皮带包括在多排中被铰接式连接在一起的多个皮带模块，并且其中这些排中的至少一些包括多个空腔，在这些空腔中安装有这些多向轮。
12.如权利要求9所述的输送机，其中，这些多向轮被安装在该输送机皮带中，而使这些轮毂的中央旋转轴线被置于该输送机皮带的内侧与外侧之间。
13.如权利要求9所述的输送机，其中，这些轮毂的中央旋转轴线的朝向相对于该输送机皮带的这些侧边缘是倾斜的。
14.如权利要求9所述的输送机，其中，这些滚轮轴线位于同该轮毂的中央旋转轴线垂直的一个平面内。
15.如权利要求9所述的输送机，其中，这些滚轮在与该轮毂的中央旋转轴线垂直的一个平面内围绕该轮毂的中央轴线进行轨道运行。
16.如权利要求9所述的输送机，其中，这些滚轮包括用于将这些滚轮在这些滚轮轴线上的旋转限制在一个方向上的结构。
17.如权利要求9所述的输送机，其中，该支承表面是平面的。
18.—种输送机皮带模块,包括: 一个模块本体，该模块本体在长度方向上从一个第一端延伸到一个第二端、在宽度方向上从一个第一侧边缘延伸到一个第二侧边缘、并且在厚度方向上从顶侧延伸到底侧； 多个铰接元件，这些铰接元件沿着该第一端和第二端放置； 在该模块本体中的第一端与第二端之间的一个空腔，该空腔向该顶侧、底侧、第一侧边缘、以及第二侧边缘中的至少一个开放； 一个多向轮，该多向轮包括具有一条中央旋转轴线和一个外周边的一个轮毂，其中多个滚轮安排在该周边上以便在横向于该轮毂的中央旋转轴线的多个滚轮轴线上旋转； 其中，该轮被容纳在该空腔中用于绕该轮毂的中央旋转轴线旋转。
19.如权利要求18所述的输送机皮带模块，其中该空腔向该顶侧和底侧开放，并且其中该轮毂的外周边从该空腔延伸超过该顶侧和底侧。
20.如权利要求18所述的输送机皮带模块，其中该多向轮被安装在该模块本体中，而使该轮毂的中央旋转轴线置于该模块本体的内侧与外侧之间。
21.如权利要求18所述的输送机皮带模块，其中，该轮毂的中央旋转轴线的朝向相对于该模块本体的第一和第二侧边缘是倾斜的。
22.如权利要求18所述的输送机皮带模块，其中，这些滚轮轴线位于同该轮毂的中央旋转轴线垂直的一个平面内。
23.如权利要求18所述的输送机皮带模块，其中，这些滚轮包括用于将这些滚轮在这些滚轮轴线上的旋转限制在一个方向上的结构。
全文摘要
在此披露了用于在输送机皮带(72)中的多个受驱动的多向轮(30)上使物品(84)转向的一种皮带输送机(82)。这种输送机皮带具有多个支撑物品的多向轮(30)，这些多向轮可旋转地安装在该皮带(72)内的多个空腔(28)之中。这些轮(30)被安排成用于在相对皮带行进方向(79)倾斜的轴线(38)上旋转。一个支承表面(86)沿着一个运送路径位于该皮带(72)之下。当皮带(72)沿着这个运送路径前进时，在轮(30)的周边上的多个滚轮(48)在该支承表面(86)上滚动并且致使轮(30)在其倾斜轴线(38)上旋转。在这些轮(30)顶部的皮带(72)上输送的物品(84)通过这些旋转的轮(30)被朝着该皮带(72)的一侧转向。
文档编号B65G17/08GK103209911SQ201180054511
公开日2013年7月17日 申请日期2011年9月20日 优先权日2010年9月30日
发明者马修·L·福尼 申请人:莱特拉姆有限责任公司