(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側プーリ表面（１６）と２つの側縁（１８）とを有する平ベルト（１２）と、互いに離間して該平ベルトの前記側縁に取付けられている、歯（２８）のある２つのストリップ（２０）とを備えた無端コンベヤベルトであって、前記無端コンベヤベルトはその長さを伸張可能であり、前記２つあるストリップ（２０）の厚さは前記平ベルトの厚さよりも厚く、前記ストリップを前記平ベルトに取付けた後で前記歯を形成して該歯間の帯（３２）を薄く形成することにより、前記無端コンベヤベルトが、前記歯と係合する溝を有する２つの駆動プーリ（４４、６０）、及び、２つの前記ストリップ（２０）の間にあって非駆動のプーリを構成する、前記駆動プーリとは別体のノーズバー（５８）に巻きつけられる薄さと可撓性を有し、前記ノーズバーは、２つの前記ストリップの間に配置されることにより前記歯に妨げられることなく前記内側プーリ表面（１６）に接して自由に回転することができる、無端コンベヤベルト。
【請求項２】
前記ストリップ（２０）は側縁（２６）を有し、該ストリップそれぞれの該側縁が前記平ベルト（１２）の前記側縁（１８）と面一である、請求項１に記載の無端コンベヤベルト。
【請求項３】
前記歯は機械加工によって形成される、請求項１又は２に記載の無端コンベヤベルト。
【請求項４】
前記ストリップ（２０）は、前記平ベルト（１２）とは異なる材料から形成される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無端コンベヤベルト。
【請求項５】
ループの一端にある少なくとも１つの駆動プーリ（５４）と、前記ループの別端にあるノーズバー（５８）とに巻き付けられる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無端コンベヤベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベヤの無端（endless：継目なし）ベルトに関し、より詳細には、歯を形成するように機械加工される別個に取り付けられているストリップを有する無端ベルトに関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２００６年３月１４日に出願された米国仮出願第６０／７４３，４７４号の利益を請求し、当該出願の全体が本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００３】
コンベヤは、無端ベルトの上側スパン（span：支間）上で荷物を運搬することによって２つの場所間で荷物を移送する。ベルトは通常、ベルトにトルクを伝達する駆動プーリ（drive pulley：駆動滑車）と１つ又は複数のアイドラプーリ（idler pulleys：遊び車）との間に設置される。食品産業等の或る環境では、清潔さが極めて重要である。したがって、衛生的な状態で維持することができる熱可塑性材料製の滑らかな連続表面を有するコンベヤベルトを用いることが一般的である。薄い可撓性ベルトの使用も、食品産業では一般的である。薄いベルトは軽量であるため、運搬される製品をコンベヤベルト上にある間に秤量するスケールコンベヤで用いられる。スケールコンベヤ用のベルトは、ベルトがスケールに最小限の荷重しか加えないように軽量でなければならず、且つベルトが製品の重量を少しも支えることがないように最小の張力下になければならい。コンベヤはさらに、２つのコンベヤ間で荷物を移送するために様々な角度で合わさることができなければならないが、移送点でコンベヤ間の隙間を最小にするように互いに密接して配置されなければならない。半径が小さいプーリ及びノーズバーがコンベヤ間の隙間をより小さくすることができるため、薄い可撓性コンベヤは、こうしたプーリ及びノーズバーが用いられるような用途で用いられる。
【０００４】
１つのタイプの薄い可撓性ベルトは、ピンベルトであり、このベルトは、一方の面に連続表面を、他方の面に、ドットマトリックスプリンタが紙を前進させるのによく似た方法で駆動プーリのピンと係合するようになっている孔を備える。このベルトは、駆動プーリと係合するために歯ではなく孔を有するため、ピンベルトを比較的薄く可撓性にすることができる。しかしながら、従来のピンベルトは、運搬される荷物の重量によって伸びると、ピンと孔とが互いに一致しなくなりピン及び孔を通じてトルクをベルトに適切に伝達することができなくなるため、理想的ではない。さらに、ピンベルトは、ピンを有する駆動プーリと共に用いなければならず、歯付き駆動プーリと共に用いるように変更することができない。
【０００５】
ベルトの伸びに関連する問題を軽減する歯付き熱可塑性ベルトの一例が、その全体が参照により本明細書に援用される国際公開第２００６／０７８８９０号に開示されている。開示されている熱可塑性ベルトは、一方の面に滑らかな連続表面を、他方の面にベルトの幅に延びて駆動スプロケットの溝又はシーブ（sheaves：綱車）と係合するようになっている歯を有する、低張力の直結駆動歯付きベルトである。ベルトの伸びを考慮に入れて、歯は、ベルトピッチよりも大きなスプロケットピッチでスプロケットと係合するようになっている。歯は、ベルト材料片に歯形を機械加工することによってベルトと一体形成される。歯は、ベルト材料片の機械加工によって形成されるため、ベルトの残りの部分と同じ材料でできていなければならない。機械加工によって失われる材料もベルトの費用を増大させる。さらに、このベルトは、比較的厚く重いため、スケールコンベヤ及び小径のプーリ及びノーズバーを有するコンベヤで用いることができない。
【０００６】
ベルトの伸びに関連する問題を軽減する歯付き熱可塑性ベルトの別の例は、その全体が参照により本明細書に援用される米国特許第５，９１１，３０７号に開示されている。開示されているコンベヤベルトは、プーリと係合するようにベルトの一方の面から延びているタイミングベルトを有する平ベルトを含む。タイミングベルトは、予備成形されたタイミング歯を有し、平ベルトの両側縁から等しく離間するように平ベルトに貼り合わせられる。このベルトは、ベルトを伸ばすことを当然意味する予張力をかける必要がない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のコンベヤベルトは、ピンベルトに関連する伸び問題、並びに‘４９３号特許出願からのベルトに関する材料及び応用の制限は有しないが、ベルトがノーズバーの周りを自由に移動するのをタイミングベルトが妨げるため、ノーズバーがある場合には用いることができない。さらに、タイミング歯がタイミングベルトに予備成形されることで、タイミングベルトが通常の取り扱いに耐えるのに十分なほど頑丈である必要がある。換言すれば、タイミングベルトは歯間の空間で厚くしなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、対向する側縁を有する薄い平ベルト部と、互いに離間して平ベルト部の側縁に取付けられている歯の２つのストリップとを備える、無端コンベヤベルトを備える直結駆動コンベヤを提供することによって、上述の問題を解決する。ベルトはその長さを伸張可能であり、歯はストリップを平ベルト部に取付けた後で形成される。
【０００９】
一態様では、ストリップは側縁を有し、各ストリップの側縁は平ベルト部の側縁と面一である。別の態様では、歯は機械加工によって形成される。ストリップは、平ベルト部とは異なる材料から形成されてもよい。
【００１０】
結果として、歯付きコンベヤベルトは、薄く軽量且つ可撓性であり、ベルトの使用の適用範囲を広げることができる。本発明の用途では、無端コンベヤベルトは、ループの一端にある少なくとも１つの駆動プーリと、ループの別端にあるノーズバーとに巻き付けられ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明によるコンベヤベルトは、従来技術のピンベルトによって通常行われる用途で用いられるのに十分なほど薄く軽量且つ可撓性であると共に、直結駆動コンベヤシステムで用いることができるベルトを提供する。
【００１２】
ここで図面を参照すると、図１は、本発明による無端コンベヤベルト１０の第１の実施形態を示す。コンベヤベルトは、外側荷重表面１４と、内側プーリ表面１６と、２つの側縁１８とを有する平ベルト１２を備える。外側表面１４は、非常に滑らかで不連続部（discontinuities：切れ目）がない。平ベルト１２は、Ｐｅｂａｘ（登録商標）樹脂、ポリエステル、又はポリウレタン等の熱可塑性材料でできていることが好ましい。平ベルト１２は、側縁１８間に画定される横幅ＷＢ、及び外側表面１４と内側表面１６との間に画定される厚さＴＢを有する。例示的な平ベルト１２は、約８インチ〜約４２インチ（２０ｃｍ〜１１０ｃｍ）の範囲の幅ＷＢ、及び約０．０３９２インチ（１ｍｍ）の厚さＴＢを有する。
【００１３】
さらに図２を参照すると、コンベヤベルト１０は、平ベルト１２の内側表面１６に取り付けられている一対の横方向に離間したストリップ２０をさらに備える。ストリップ２０の一方に仮想輪郭線で示されているように、ストリップ２０は、ストリップ２０の機械加工前に平ベルト１２に取り付けられる。ストリップ２０は、下側表面２２及び上側表面２４と２つの側縁２６とを有する。ストリップ２０は、側縁２６間に画定される横幅ＷＳ、及び上側表面２２と下側表面２４との間に画定される厚さＴＳを有する。厚さＴＳは、ストリップ２０に歯を機械加工するときに除去しなければならない材料の量を最小限に抑えるために、コンベヤベルト１０の歯の所望の歯厚と等しいか又はそれよりもわずかに厚いことが好ましい。ＴＳが概してＴＢよりも厚いことで、ストリップ２０を非常に薄いベルトに取り付けることができる。例示的なストリップは、約１．５インチ（３８ｍｍ）の幅ＷＳ、及び約０．１６インチ（４ｍｍ）の厚さＴＳを有する。
【００１４】
ストリップ２０は、各ストリップ２０の一方の側縁２６が平ベルト１２の側縁１８とほぼ面一であるように取り付けられることが好ましいが、側縁２６が平ベルト１２の側縁１８を越えて延びるか又は側縁１８がストリップ２０の側縁２６を越えて延びるようにストリップ２０が平ベルト１２に取り付けられることは、本発明の範囲内にある。
【００１５】
本発明の別の態様によれば、歯付きコンベヤベルト１０を製造する方法が提供される。当該方法は、歯材料の少なくとも２つのストリップ２０を平ベルト１２に取り付けること、及びストリップ２０を機械加工して歯２８を形成することを含む。ストリップ２０は、任意の適切な取り付け法を用いて平ベルト１２に取り付けることができる。１つの適切な方法は、糊等の接着剤を用いてストリップ２０を平ベルト１２に取り付けることである。ストリップ２０の下側表面２２及び／又は平ベルト１２の内側表面１６の一部又は全体に糊を塗布し、双方を互いに接触させてストリップ２０及び平ベルト１２をしっかりと結合させる。他の適切な貼り合わせ法を用いることもできる。別の適切な取り付け法は、ストリップ２０を平ベルト１２に溶接してそれらの２つの材料を接合することである。透明又は半透明の材料、例えば透明ポリウレタンがストリップ２０に用いられる場合、レーザ溶接等の溶接技法を用いることができる。
【００１６】
平ベルト１２への取り付け後、図１のストリップ２０の一方に示されているように、ストリップ２０を機械加工して複数の歯２８を形成することができる。ストリップ２０は、歯間から材料を除去するように従来の研削盤又はフライス盤を用いて機械加工することができる。歯２８は、任意の適切な形状及び寸法を有するように機械加工することができる。図示のように、歯２８はほぼ台形である。他の例示的な形状は、矩形、正方形、三角形、及び円筒形である。歯２８は、形状に関わらず横幅ＷＴ及び高さＨＴを有する。機械加工によって除去される必要がある材料が最少量であるように、横幅ＷＴは、ストリップの幅ＷＳと概ね等しいか又はそれよりもわずかに短いことが好ましく、高さＨＴは、ストリップの厚さＴＳと概ね等しいか又はそれよりもわずかに低いことが好ましい。約３８ｍｍの幅ＷＳ及び約４ｍｍの厚さＴＳを有するストリップ２０の場合、歯の例示的な幅ＷＴ及び高さＨＴは、それぞれ約３８ｍｍ及び約４ｍｍである。隣接する歯２８間の空間すなわち隙間３０は、ストリップ３０上に等距離の歯２８を設けるように等しくなっている。機械加工時には、ストリップ材料の帯３２が隙間３０に残るように、材料が隙間３０から除去される。ストリップ２０は、平ベルト１２に取り付けられた後で機械加工されるため、帯３２を非常に薄くすることができる。換言すれば、帯３２は歯の高さＨＴよりもはるかに低い厚さＴＧを有する。上記の例で与えられた歯の寸法の場合、例示的な帯の厚さＴＧは０．２５ｍｍである。ストリップ２０は別個に取り付けられるため、平ベルト１２及び歯２８は異なる材料でできていてもよい。歯２８は、平ベルト１２よりも硬質の材料、例えばポリウレタンでできていてもよい。
【００１７】
無端コンベヤベルト１０を用いる２つの異なるコンベヤを、図３及び図４に示す。これらのコンベヤは、コンベヤベルト１０が設置及び駆動されることができる方法の考えられる例として挙げられており、本発明を図示の配置に限定するものと解釈すべきではない。コンベヤベルト１０は、本明細書で具体的に意図されていない任意の他のコンベヤと共に用いてもよい。図３を参照すると、第１のコンベヤ３４は、２つのプーリ組３６、３８間の通常の設置状態でのコンベヤベルト１０を備え、プーリ組３６、３８のそれぞれは、各自の軸４０、４２に回転するように取り付けられる。プーリ組の少なくとも一方、例えば組３６は、一対の実質的に同一の離間した駆動プーリ４４を備える。他方のプーリ組３８は、一対の実質的に同一の離間したアイドラプーリ４６を備える。各プーリ４４、４６は、その円周の周りで離間している複数の半径方向に延びるシーブ４８を有する。シーブ４８は、コンベヤベルト１０の歯２８と係合する。この構成では、コンベヤベルト１０は、コンベヤベルト１０が矢印５０で示す方向に進むときに平ベルト１２の上外側表面１４上で荷物を運搬する。
【００１８】
図４を参照すると、第２のコンベヤ５２は、軸５６に回転するように取り付けられている１つのプーリ組５４とノーズバー５８との間に設置されるコンベヤベルト１０を備える。プーリ組５４は、一対の実質的に同一の離間した駆動プーリ６０を備える。各プーリ６０は、その円周の周りで離間している複数の半径方向に延びるシーブ６２を有する。シーブ６２は、コンベヤベルト１０の歯２８と係合する。ノーズバー５８は、軸６４に回転するように取り付けられ、歯２８によって妨げられずに自由に回転することができるようにストリップ２０間に位置決めされる。ノーズバー５８の半径が小さいことで、２つのコンベヤ間の隙間を小さくすることができるため、小さい半径を有するノーズバー５８は、コンベヤ５２が別のコンベヤに荷物を移送するのに特に適するようになる。この構成では、コンベヤベルト１０は、コンベヤベルト１０が矢印６６で示す方向に進むときに平ベルト１２の上外側表面１４上で荷物を運搬する。
【００１９】
図５及び図６を参照すると、本発明による無端コンベヤベルト１０’の第２の実施形態が示されており、この場合、同様の要素はプライム（’）符号付きの同様の番号で示されている。この実施形態では、ストリップ２０’の内側縁２６’が、上述のような任意の適切な取り付け法を用いて平ベルト１２’の側縁１８’に取り付けられる。したがって、隙間３０’は、平ベルトの厚さＴＢ’と実質的に等しい厚さＴＧ’を有する帯３２’を有するように機械加工されることが好ましい。有効ベルト幅ＷＥは、ベルト幅ＷＢ’及びストリップ幅ＷＳ’の和として定義され、コンベヤベルト１０’がコンベヤと共に用いられるときに荷物を運搬するのに利用可能な空間量に相当する。コンベヤベルト１０’は、第１の実施形態に関して上述した全ての利点を有し、より小さな幅ＷＢ’を有する平ベルト１２’を用いることをさらに可能にするため、ベルト材料の節約になる。
【００２０】
上述のコンベヤベルトは、薄く軽量且つ可撓性の歯付きコンベヤベルトを提供する。このコンベヤベルトは、小径のプーリ、ノーズバー、及びスケールコンベヤ等の、こうした特性が不可欠である用途で有用である。さらに、このコンベヤベルトを、国際公開第２００６／０７８８９０号に開示されているような低張力の直結駆動歯付きベルトコンベヤで用いて、当該明細書で示されているベルトよりも薄く軽量且つ可撓性であるコンベヤベルトを同様のコンベヤに提供することができる。したがって、本発明のこの態様は、その長さを伸張可能であり、歯の２つの別個のストリップがベルトの縁に取付けられている、薄い無端ベルトとなる。退出点まで歯をプーリの駆動シーブと係合させておくために、国際公開第２００６／０７８８９０号に記載されているように位置制限器を設けてもよい。それでも、ベルトは、２つの歯ストリップの中間にある、他端の小径のノーズバーに巻き付くのに十分なほど薄い。上述の方法を用いてベルトを製造することによって、コンベヤ動作に十分な完全性を有するコンベヤベルトを提供しながらも、材料を節約することができる。
【００２１】
上記説明は、直結駆動の熱可塑性ベルトに関して行われているが、本発明は、他のタイプのコンベヤベルトにも同じく適用可能である。概説すると、本発明は、その或る特定の実施形態に関連して具体的に記載されているが、これは説明のためであり限定のためではないことを理解されたく、添付の特許請求の範囲は、従来技術で可能な限り広義に解釈すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による無端ベルトの第１の実施形態の斜視図である。
【図２】図１のベルトの側面図である。
【図３】２つのプーリ組間に設置されている図１の無端ベルトの斜視図である。
【図４】１つのプーリ組とノーズバーとの間に設置されている無端ベルトの斜視図である。
【図５】本発明による無端ベルトの第２の実施形態の斜視図である。
【図６】図５のベルトの側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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