(57)【要約】  ヒンジ接続されたモジュールコンベヤベルトをらせん経路に沿って確実駆動するためのスパイラルコンベヤ。スパイラルコンベヤは回転円筒タワーを含み、このタワーはタワーの底部から頂部までその周囲面上に延在する平行駆動部材を有する。各駆動部材はタワーの底部から頂部まで延在する外側に突き出た隆起部を含み、隆起部はベルトの内側縁部と係合する。１つの形態では、ベルトがスパイラルに進入するとき、連続する隆起部間に徐々に減少する間隔をもたらすために、スパイラルの進入端部の隆起部は可動である。別の形態では、進入端部の位置合わせ要素が、ベルト縁部構造を関連する隆起部の先端部と位置合わせし、係合を補助する。別の形態では、タワーの放出端部の隆起部が、ベルトを駆動する展開位置と、後退位置との間で後退可能である。【選択図】図２３
2015514047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部から頂部まで延在し、かつ垂直軸の周りを回転する外周面を有する駆動タワーと、
前記駆動タワーの前記底部から前記頂部までの長さにわたり前記周囲面上に延在する複数の平行な駆動部材と、
を含み、
前記駆動部材のそれぞれが、上昇スパイラルにおいて前記底部に、および下降スパイラルにおいて前記頂部に進入部分を含み、および固定部分を含み、各部分が外方に突き出る隆起部を有し、前記進入部分が、連続する進入部分の前記隆起部間にさまざまな間隔を提供するために前記固定部分に対して可動であることを特徴とするスパイラルコンベヤ。
【請求項２】
請求項１に記載のスパイラルコンベヤにおいて、前記進入部分が前記駆動タワーの前記周囲面に沿って周方向に平行移動することを特徴とするスパイラルコンベヤ。
【請求項３】
請求項１に記載のスパイラルコンベヤにおいて、前記進入部が前記駆動タワーの半径方向軸の周りを枢転することを特徴とするスパイラルコンベヤ。
【請求項４】
請求項１に記載のスパイラルコンベヤにおいて、前記進入部分が枢転点およびカムフォロワを含むことを特徴とするスパイラルコンベヤ。
【請求項５】
請求項４に記載のスパイラルコンベヤにおいて、さらに、前記駆動タワーの前記周囲面に沿って配置されるカムガイドであって、前記進入部分を前記枢転点で枢転させ、前記進入部分に前記進入部分の前記隆起部の角度を変えさせるために前記カムフォロワによってたどられるカムガイドを含むことを特徴とするスパイラルコンベヤ。
【請求項６】
底部から頂部まで延在し、かつ垂直軸の周りを回転する外周面を有する駆動タワーと、
前記駆動タワーの前記底部から前記頂部までの長さにわたり前記周囲面上に延在する複数の平行な駆動部材と、
を含み、
前記駆動部材のそれぞれが、上昇スパイラルにおいて底部の、および下降スパイラルにおいて頂部の進入先端部で終端する外方に突き出る隆起部と、前記隆起部に対するコンベヤベルト縁部の位置合わせを補助するために前記先端部に近接して配置された位置合わせ要素とを含むことを特徴とするスパイラルコンベヤ。
【請求項７】
請求項６に記載のスパイラルコンベヤにおいて、前記位置合わせ要素が突起であり、前記突起が前記隆起部未満の距離だけ前記駆動部材から半径方向外側に延在することを特徴とするスパイラルコンベヤ。
【請求項８】
請求項６に記載のスパイラルコンベヤにおいて、前記位置合わせ要素が前記駆動部材の凹部であることを特徴とするスパイラルコンベヤ。
【請求項９】
請求項８に記載のスパイラルコンベヤにおいて、前記凹部が、傾斜面および中央の谷によって境界を定められることを特徴とするスパイラルコンベヤ。
【請求項１０】
請求項６に記載のスパイラルコンベヤにおいて、前記隆起部の前記先端部および前記位置合わせ要素が、交換可能な部材上に一体的に形成されることを特徴とするスパイラルコンベヤ。
【請求項１１】
底部から頂部まで延在し、かつ垂直軸の周りを回転する外周面を有する駆動タワーと、
前記駆動タワーの前記底部から前記頂部までの長さにわたり前記周囲面上に延在する複数の平行な駆動部材と
を含み、
前記駆動部材のそれぞれが、上昇スパイラルにおいて前記頂部に、および下降スパイラルにおいて前記底部に放出部分を含み、および固定部分を含み、各部分が、外方に突き出る隆起部を有し、前記放出部分の前記隆起部が、ベルト縁部を駆動するための展開位置から、後退位置に後退可能であることを特徴とするスパイラルコンベヤ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のスパイラルコンベヤにおいて、さらにストッパを含み、前記ストッパは、前記隆起部が前記展開位置にありかつベルト縁部を駆動しているとき、前記放出部分の前記隆起部を支持するために前記放出部分と接触することを特徴とするスパイラルコンベヤ。
【請求項１３】
請求項１１に記載のスパイラルコンベヤにおいて、さらに、前記放出部分の前記隆起部を前記展開位置に付勢するばねを含むことを特徴とするスパイラルコンベヤ。
【請求項１４】
前記ばねが軽質ばねであり、前記軽質ばねは、ベルト縁部が、前記駆動部材の前記放出部分より速く移動しかつ前記隆起部と接触し、ばね力に打ち勝ち前記隆起部を前記後退位置に押すことを可能にすることを特徴とする請求項１３に記載のスパイラルコンベヤ。
【請求項１５】
請求項１１に記載のスパイラルコンベヤがさらに、前記放出部分の前記隆起部を前記展開位置と後退位置との間で枢転させるための枢転点を含むことを特徴とするスパイラルコンベヤ。
【請求項１６】
底部から頂部まで延在する外周面を有し、下降スパイラルでは前記底部に近接して、または上昇スパイラルでは前記頂部に近接してベルト放出部を有する回転円筒駆動タワーと、
前記駆動タワーの前記周囲面上にある長さにわたって延在する複数の平行な駆動部材であって、それぞれが、底端部から頂端部まで半径方向外側に突き出る隆起部を有する駆動部材と、
前記回転円筒駆動タワーの前記外周面の周りのらせん搬送経路に沿って搬送方向を上方または下方に前進するコンベヤベルトであって、列の第１側縁部から列の反対側の第２側縁部まで前記搬送方向に対して垂直に延在するヒンジ軸を規定するヒンジ連結部に沿って連続列間で相互にヒンジ式に連結された複数のベルトモジュール列を含み、前記第１側縁部が前記らせん搬送経路の内側にあるときに前記列が前記第１側縁部で一緒につぶれることができるように前記ヒンジ連結部が前記搬送方向に遊びを有し、前記第１側縁部が、前記らせん搬送経路に沿って前記搬送方向に前記隆起部によって確実に駆動される外方に延在する一連の歯を含むコンベヤベルトと、
前記コンベヤベルトを前記駆動タワーから離脱させるために前記放出部分において前記駆動タワーの外周面に近接して配置されたガイドと
を含むことを特徴とするスパイラルコンベヤ。
【請求項１７】
請求項１６に記載のスパイラルコンベヤにおいて、前記駆動部材上の前記隆起部が、面取りされた縁部を前記ベルト放出端部に有することを特徴とするスパイラルコンベヤ。
【請求項１８】
底部から頂部まで延在する外周面を有し、下降スパイラルでは前記底部に近接して、または上昇スパイラルでは前記頂部に近接してベルト放出部を有する回転円筒駆動タワーと、
前記駆動タワーの前記周囲面上にある長さにわたって延在する複数の平行な駆動部材であって、底端部から頂端部まで半径方向外側に突き出る隆起部をそれぞれが有する駆動部材と、
前記回転円筒駆動タワーの前記外周面の周りのらせん搬送経路に沿って搬送方向を上方または下方に前進するコンベヤベルトであって、列の第１側縁部から列の反対側の第２側縁部まで前記搬送方向に対して垂直に延在するヒンジ軸を規定するヒンジ連結部に沿って連続列間で相互にヒンジ式に連結された複数のベルトモジュール列を含み、前記第１側縁部が前記らせん搬送経路の内側にあるときに前記列が前記第１側縁部で一緒につぶれることができるように前記ヒンジ連結部が前記搬送方向に遊びを有し、前記第１側縁部が、前記らせん搬送経路に沿って前記搬送方向に前記隆起部によって確実に駆動される外方に延在する一連の歯を含むコンベヤベルトと、
前記らせん搬送経路からの出口の後ろで前記コンベヤベルトと係合する引き上げスプロケットと、
前記引き上げスプロケットを駆動する定トルクモータと
を含むことを特徴とするスパイラルコンベヤ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は概して動力駆動式コンベヤに関する。詳細にはスパイラルコンベヤに関し、このスパイラルコンベヤでは、回転駆動タワーの周囲のらせん経路でコンベヤベルトが確実駆動される。
【０００２】
冷却または加温された環境を通して食品および他の原料などの物品を搬送するためにコンベヤベルトがしばしば使用される。小さい設置面積で長い搬送経路を実現するために、スパイラルコンベヤが冷凍庫および炉で使用される。スパイラルコンベヤでは、中央タワー、ドラムまたはケージに巻き付くらせん経路をコンベヤベルトがたどる。
【０００３】
らせんコンベヤの中には、非回転式中央タワーに支持されるらせん状トラックで構成されるものもある。このコンベヤベルトは、らせん経路の外側の単一地点の駆動スプロケットによって、らせん状トラックの周囲で駆動される。ベルトの最大張力は、駆動スプロケットと係合する直前に発生するが、そのような長いベルトでは非常に高い可能性がある。最大ベルト張力を低減するために、増速駆動式スパイラルコンベヤシステムが使用される。これら増速駆動システムでは、コンベヤベルトは、ベルトの内側縁部と、周囲にベルトがらせん状に巻かれる回転ドラムのより速く回転する外面との間の摩擦接触によって駆動される。ベルトはらせん経路全体に沿って駆動されるため、最大ベルト張力は低減する。しかし、いくらかの張力が、ドラムとベルト縁部との間の効果的な摩擦係合になお必要とされる。さらに、摩擦係合によってベルト縁部および外側ドラム面に摩耗が引き起こされる。ドラムを駆動するために必要とされる回転エネルギーの大部分は摩擦となって失われるため、運動および動力必要量はかなり高い可能性がある。増速システムはドラムの外側とベルトの内側縁部との間の摩擦に影響されやすいので、張力および増速の適切な設定は設置ごとに変わる。
【０００４】
確実駆動式スパイラルシステムは、回転ケージの外側の駆動構造がコンベヤベルトの内側の構造と係合するものであり、増速システムの欠点のいくつかを克服するために使用されてきた。ケージ上の規則的に離間された駆動構造と、ベルト内側縁部の規則的に離間された縁部構造との間に確実係合があるため、増速システムで起きるようなすべりはない。追加的張力を必要とせず、摩擦損失はより少ない。しかし確実駆動式スパイラルシステムの１つの問題は、ベルトをケージの駆動構造と正確に係合させること、およびベルトをケージの駆動構造から正確に切り離すことにある。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の特徴を具現化するスパイラルコンベヤの一形態は、底部から頂部まで延在し、かつ垂直軸の周りを回転する外周面を有する駆動タワーを含む。平行な駆動部材が、駆動タワーの底部から頂部までの長さにわたり周囲面上に延在する。駆動部材のそれぞれは、上昇スパイラルにおいて底部に、および下降スパイラルにおいて頂部に進入部分を含み、および固定部分を含む。各部分は外方に突き出る隆起部を有する。進入部分は、連続する進入部分の隆起部間にさまざまな間隔を提供するために固定部分に対して可動である。
【０００６】
スパイラルコンベヤの別の形態は、底部から頂部まで延在し、かつ垂直軸の周りを回転する外周面を有する駆動タワーを含む。平行な駆動部材が、駆動タワーの底部から頂部までの長さにわたり周囲面上に延在する。駆動部材のそれぞれは、外方に突き出る隆起部を含み、隆起部は上昇スパイラルにおいて底部の、および下降スパイラルにおいて頂部の進入先端部で終端する。先端部に近接して位置合わせ要素が配置され、隆起部に対するコンベヤベルト縁部の位置合わせを補助する。
【０００７】
スパイラルコンベヤの別の形態は、底部から頂部まで延在し、かつ垂直軸の周りを回転する外周面を有する駆動タワーを含む。平行な駆動部材が、駆動タワーの底部から頂部までの長さにわたり周囲面上に延在する。駆動部材のそれぞれは、上昇スパイラルにおいて頂部に、および下降スパイラルにおいて底部に放出部分を含み、および固定部分を含む。各部分は、外方に突き出る隆起部を有する。放出部分の隆起部は、ベルト縁部を駆動するための展開位置から、後退位置に後退可能である。
【０００８】
スパイラルコンベヤのさらに別の形態は、底部から頂部まで延在する外周面を有する回転円筒駆動タワーを含み、駆動タワーは下降スパイラルでは底部に近接して、および上昇スパイラルでは頂部に近接してベルト放出部を有する。平行な駆動部材が、ある長さにわたって駆動タワーの周囲面上に延在する。各駆動部材は、底端部から頂端部まで半径方向外側に突き出る隆起部を有する。コンベヤベルトは、回転円筒駆動タワーの外周面の周りのらせん搬送経路に沿って搬送方向を上方または下方に前進する。コンベヤベルトは、列の第１側縁部から列の反対側の第２側縁部まで搬送方向に対して垂直に延在するヒンジ軸を規定するヒンジ連結部に沿って連続列間で相互にヒンジ式に連結された複数のベルトモジュール列を含む。第１側縁部がらせん搬送経路の内側にあるときに列が第１側縁部で一緒につぶれることができるように、ヒンジ連結部は搬送方向に遊びを有する。第１側縁部は、らせん搬送経路に沿って搬送方向に隆起部によって確実に駆動される外方に延在する一連の歯を含む。駆動タワーの外周面に近接して配置されたガイドによってコンベヤベルトは駆動タワーから離脱する。
【０００９】
スパイラルコンベヤのさらに別の形態は、底部から頂部まで延在する外周面を有する回転円筒駆動タワーを含み、駆動タワーは下降スパイラルでは底部に近接して、および上昇スパイラルでは頂部に近接してベルト放出部を有する。平行な駆動部材が、ある長さにわたって駆動タワーの周囲面上に延在する。各駆動部材は、底端部から頂端部まで半径方向外側に突き出る隆起部を有する。コンベヤベルトは、回転円筒駆動タワーの外周面の周りのらせん搬送経路に沿って搬送方向を上方または下方に前進する。コンベヤベルトは、列の第１側縁部から列の反対側の第２側縁部まで搬送方向に対して垂直に延在するヒンジ軸を規定するヒンジ連結部に沿って連続列間で相互にヒンジ式に連結された複数のベルトモジュール列を含む。第１側縁部がらせん搬送経路の内側にあるときに列が第１側縁部で一緒につぶれることができるように、ヒンジ連結部は搬送方向に遊びを有する。第１側縁部は、らせん搬送経路に沿って搬送方向に隆起部によって確実に駆動される外方に延在する一連の歯を含む。らせん搬送経路からの出口の後ろで引き上げスプロケットがコンベヤベルトと係合する。定トルクモータが引き上げスプロケットを駆動する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
これら本発明の特徴、ならびにその有利性は、以下の説明、添付の請求項、および添付の図面を参照することによってより深く理解される。
【００１１】
【図１】図１は、本発明の特徴を具現化するスパイラルコンベヤシステムの側面概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１の駆動タワーの駆動部材の下側部分の縦断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１の駆動タワーの駆動部材の下側部分の正面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図１の駆動タワーの駆動部材の下側部分に進入するスパイラルコンベヤベルトの上面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図１の駆動タワーの駆動部材の中間部分の縦断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図１の駆動タワーの駆動部材の中間部分の正面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図１の駆動タワーの駆動部材の上側部分の縦断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図１の駆動タワーの駆動部材の上側部分の正面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の特徴を具現化する側部柔軟性コンベヤベルトモジュールの内側縁部の不等角上面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の特徴を具現化する側部柔軟性コンベヤベルトモジュールの内側縁部の不等角底面図である。
【図６】図６は、本発明の特徴を具現化する側部柔軟性コンベヤベルトモジュールの別の形態の内側縁部の不等角図である。
【図７】図７は、本発明の特徴を具現化する側部柔軟性コンベヤベルトモジュールのさらに別の形態の内側縁部の不等角図である。
【図８】図８は、本発明の特徴を具現化する側部柔軟性コンベヤベルトモジュールのなおさらに別の形態の内側縁部の不等角図である。
【図９】図９は、本発明の特徴を具現化する側部柔軟性コンベヤベルトの別の形態の内側縁部および駆動タワーの周囲の上面図である。
【図１０】図１０は、図５Ａおよび５Ｂのモジュールから構成されたコンベヤベルトの内側縁部の一部の不等角図である。
【図１１】図１１は、図５〜８のモジュール式コンベヤベルトを使用する別のスパイラルコンベヤの側面図である。
【図１２】図１２は、図１１のスパイラルコンベヤの駆動部材の一部の斜視図である。
【図１３】図１３は、線１３−１３に沿って取られた図１２の駆動部材の断面図である。
【図１４】図１４は、図１１のスパイラルコンベヤの一部の側面図であり、ベルト進入レベルの駆動タワーを示す。
【図１５】図１５は、図１１のスパイラルコンベヤのベルト進入レベルの拡大図であり、コンベヤベルトの駆動部材との初期係合を示す。
【図１６】図１６は、図５〜８のモジュールから作製されたコンベヤベルトと使用可能な、タワー周囲にらせん状駆動バーを備えたスパイラル駆動タワーの別の形態の、力ダイアグラムが重ね合わせられた側面図である。
【図１７】図１７は、図５〜８のモジュールから作製されたコンベヤベルトと使用可能な、外側に延在する底スカート部分を備えた駆動タワーの他の形態の斜視図である。
【図１８】図１８は、図５〜８のモジュールから作製されたコンベヤベルトと使用可能な、外側に延在する底スカート部分を備えた駆動タワーの他の形態の斜視図である。
【図１９】図１９は、本発明の特徴を具現化する図１１のような駆動タワーの進入端部の駆動部材の別の形態の等角図であり、位置合わせ突起を含む。
【図２０】図２０は、ベルト縁部との係合を示す図１９の駆動部材の不等角図である。
【図２１】図２１は、本発明の特徴を具現化する図１１のような駆動タワーの進入端部の駆動部材のさらに別の形態の不等角図であり、位置合わせ凹部を含む。
【図２２】図２２は、ベルト縁部との係合を示す図２１の駆動部材の不等角図である。
【図２３】図２３は、本発明の特徴を具現化するスパイラルコンベヤの別の形態の斜め立面図であり、ヒンジ接続された駆動バー部分を含む。
【図２４】図２４は、図２３の一部の拡大図である。
【図２５】図２５は、図２３のヒンジ接続された駆動バーのヒンジ起動機構の１つの形態の概略図である。
【図２６】図２６は、図１または図１１のようなスパイラルコンベヤの一部の側面斜視図であり、駆動タワーの出口の放出レールを示す。
【図２７】図２７は、短い面取りされた隆起部を放出端部に有する駆動部材のキャップの１つの形態の不等角図である。
【図２８】図２８は、本発明の特徴を具現化する図１１のようなスパイラルコンベヤの放出端部の、展開した状態にある後退可能な駆動部材隆起部の１つの形態の上面概略図である。
【図２９】図２９は、後退した状態にある図２８の後退可能な駆動部材隆起部の上面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１にスパイラルコンベヤが概略的に示されている。スパイラルコンベヤは、垂直軸１２の周りを回転するように駆動される円筒ドラムまたはケージの形態にある駆動タワー１０を含む。回転するタワーは、その周囲１６の周りに規則的に離間された複数の平行な、略垂直な駆動部材１４を有する。各駆動部材はタワーの底部１８と頂部１９との間にある長さにわたり延在する。コンベヤベルト２０はタワー周囲の多層らせん経路をたどる。経路はらせん状搬送経路によって、または底部の搬送経路よって画定され、スタッカープレートがベルトに取り付けられる。ベルトの内側縁部は駆動部材と確実係合し、タワーが回転するにつれ駆動部材がベルトをタワーの上方へ上げる。ベルトは、タワー頂部の出口から底部の入口に戻るその経路を形成する際、様々な引き上げ、アイドルおよび供給スプロケット２２の周りを移動する。引き上げスプロケット２２’は、ベルトのらせん経路出口の後ろでベルトと係合する。スプロケットを定トルクモータ２３で駆動し、その結果、ベルトがらせん経路を出るときにタワーと引き上げモータの間の速度不整合によりベルトが塊にならないようにすることができる。定トルクモータは、温度または他の環境変化によって生じるものなど、いかなる速度変化にも自動的に適応する。タワー１０は底部で基部２４に取り付けられ、モータおよびギア（図示せず）によって回転する。
【００１３】
駆動部材１４のそれぞれは、図２Ａおよび２Ｂに示されるように、底部１８で駆動タワー１０の下部リング２７に固定された略垂直のレール２６と、レールの外方に突出した隆起部２８とを備える。レールのほぼ全長に沿ってレールの外面３４を覆う上張り３２の上に形成された隆起部が示されている。図２Ｃに示されるように、タブ３６が上張りをレールに保持している。上張りの上に形成する代わりに、隆起部をレールに直接溶接するか、あるいはレールと一体式に形成することができる。
【００１４】
各駆動部材の下側部分３８において、隆起部２８は等高領域４０とテーパ領域４２とを含む。等高領域はレールの底部で始まり、テーパ領域まで上方へ延びる。隆起部２８の高さは、等高領域での高さｈ２からテーパ領域の上端での最大高さｈ１まで増大する。換言すると、駆動タワーの垂直軸１２（図１）を起点とした隆起部２８の距離は、等距離からテーパ領域の上端のより長い距離まで増大する。下側部分３８の等高領域は、角度αだけ駆動タワーのラジアル面に対して垂直から角度を成す。
【００１５】
駆動タワーの下側部分の底部における隆起部の非垂直向きと低い高さｈ２とによって、図２Ｂおよび２Ｃに示されるように、回転しているタワーにコンベヤベルト２０が入りやすくなる。コンベヤベルト２０は、通常はヒンジロッド（図示せず）によって列対列で相互接続されるベルトモジュール４４の一連の列から構成されるモジュラー式プラスチックコンベヤベルトとして示されている。ベルトが、回転しているタワー１０内へ接線方向に前進するとき、その内側縁部４６の１つが隆起部２８の１つと接触し得る。ベルトが駆動タワーのより近くに向けられるとき、最終的に隆起部は内側縁部を離れ、隣接ベルト列間の間隙４８に滑り込む。下側部分における隆起部の角度の付いた向きは、傾斜したらせん経路５０に沿ってベルトが移動するとき、ベルトを適切な係合に案内する一助となる。ベルトが駆動部材の下側部分３８のテーパ領域４２に到達するときまで、隆起部はベルト列の内側縁部のすぐ上流の位置をとる。この位置において、駆動部材はベルトの内側縁部と係合し、ベルトをらせん経路５０に沿って滑らないように確実駆動する。テーパ領域４２において、隆起部はその最大高さｈ１まで徐々に高さを増す。この漸増はさらに、最大高さの駆動部材１４’によって示されているように、ベルトを回転タワーと完全に確実係合するように移行させる一助となる。
【００１６】
各駆動部材１４の中間部分５２において、隆起部２８は最大高さｈ１まで延在する。中間部分において、垂直軸１２（図１）からの隆起部の距離は一定である。図３Ａおよび３Ｂに示されるように、中間部分は駆動タワーの周囲に、下側部分３８の真上に配置される。中間部分はタワーの高さの大部分を構成する。従ってコンベヤベルトとの駆動係合のほとんどは、中間部分によって実現される。中間部分は示されるように垂直であってもよく、あるいは垂直面に対して斜めになっていてもよい。図４Ａおよび４Ｂに示されるように、ベルトがタワー１０の頂部１９から出る少し手前で、隆起部の高さは最大高さｈ１から先細になり頂部でゼロになる。先細は各駆動部材１４の上側部分５４において生じる。各レールの頂部は上部リム５６に固定されている。上側部分において隆起部２８の高さが減少することによって、すなわち駆動タワーの垂直軸を起点とした隆起部の距離が減少することによって、ベルトが回転タワーの駆動部材から徐々におよび完全に離脱することが可能になる。
【００１７】
このようにして図１〜４のスパイラルコンベヤは、駆動部材を用いてらせん経路に沿って増速駆動することなくコンベヤベルトを確実駆動し、駆動部材によってベルトの内側縁部と、回転するスパイラル駆動タワーの底部から頂部まで高さが変わる隆起部とが係合する。
【００１８】
図５Ａおよび５Ｂに示される縁部ベルトモジュール６０を使用して、図２Ｃのベルト２０の構造と異なる縁部構造を有する側部柔軟性コンベヤベルトを構成することができる。縁部モジュール６０は、ベルトのサイドモジュール６６のキャビティ６４に取り付けられたテント形状歯６２を有する。歯はモジュールの上面６８からキャビティ６４に押し込められる。歯の基部７４から延在する突出部７２のコーナーにねじ込まれたねじ７０の頭部が、キャビティの内側コーナーでモジュールの下面６９を捕捉し、歯をモジュールに取り付ける。歯はねじを取り除くことによってモジュールから取り外すことができる。突出部７２もモジュールの枢動ロッドホール７６を部分的に塞ぎ、ヒンジロッドをベルト内に保持する助けとなる。縁部モジュールのこの形態では、代わりに歯を下面６９から挿入し、同じように保持することができる。そのようにしてこれら歯は上面６８から上へ、または下面６９から下へ延在することができる。テント形状歯は、歯の遠位端８０からの距離を有する集束する一対の案内面７８、７９を有する。
【００１９】
ベルトモジュールの内側縁部から延在する歯の別の形態が図６に示されている。このモジュールではダイヤモンド−プリズム形状歯８２が、モジュール８６の内側縁部８４の半径方向外側に延在する。ダイヤモンド形状歯はモジュールと一体的に成形され、４つの案内面８８Ａ〜Ｄと２つの垂直駆動面８９Ａ、８９Ｂとを有する。図５Ａおよび５Ｂのテント形状歯６２は縁部モジュールと一体的に形成可能であり、また、図６のダイヤモンド形状歯はモジュールに取り付け可能な別個のピースとして作製可能であることは明らかであろう。一体成型された歯を備えた別のベルトモジュールが図７に示されている。ベルトモジュール１３０は、モジュールの内側縁部１３４から半径方向外側に突出する切頭三角状プリズムの形状の歯１３２を有する。案内面１３６、１３７がモジュールの上面および下面から集束する。三角状プリズムの底面は駆動面１３８として作用する。図８のベルトモジュール１４０は円筒楕円形の形状の歯１４２を有する。この歯は丸みを帯びた案内面１４５、１４６を有し、それらの間に、反対側に位置付けられた駆動面１４６、１４７が延びている。
【００２０】
図５Ａおよび５Ｂのような内側縁部を有するモジュールから作製されたコンベヤベルト９０の一部が図１０に示されている。このベルト部分は、搬送方向９６に対して垂直に延在するヒンジ連結部９４のヒンジロッド９３によって列９２において相互に連結されたモジュールを示す。ベルトのピッチは連続するヒンジ間の距離である。ヒンジロッド開口部９８は搬送方向に長く、その結果、搬送方向に十分な遊びを提供することにより、ベルトの側縁部１００が回転の内側でつぶれる間、反対側の外側縁部が外径に沿ったより長い経路をたどれるように広がるようになっている。スパイラル駆動タワーに進入するベルト９０は低張力であり得るため、図１０に示されるように列はともにつぶれることができる。歯６２の後続案内面７９はそれらの遠位端８０から、連続する後続モジュールに面する駆動面１０２の方へ下降する。歯６２の先行案内面７８はそれらの遠位端８０から反対方向に、連続する先行モジュールの後方を向く駆動面１０２の方へ下降する。ベルト縁部の反対面１０３は、ベルトが反対方向に作動される場合、駆動面として使用することができる。
【００２１】
コンベヤベルト９０がタワー周囲の周りのらせん経路１０６をたどるスパイラル駆動タワー１０４が図１１に示されている。垂直駆動部材１１２がタワーの頂部１１４から底部１１５までの長さに延在する。駆動部材は、最適な作動特性のために、一体的な複数のベルトピッチに等しい間隔で配置されると好ましい。しかし、非一体的な複数のベルトピッチで、または、異なる一体的な複数のベルトピッチで非均一的にそれらを離間することもできる。隆起部１１６は、その上端１１８から下端１１９まで、離間された駆動部材１１２の半径方向外側に突出している。この例ではコンベヤは、らせん状に上昇する搬送方向１１０を伴う方向１０８の上昇スパイラル回転である。最初にベルトは隆起部の下端１１９より下のベルト進入レベル１２０でタワーと係合する。ベルトは、隆起部１１６の下端１１９のレベルまで上昇する前、タワーの周りを、わずかに傾斜した経路を約９０°などにわたり、またはベルトの内側縁部がつぶれるのに必要な円弧長さにわたり移動する。
【００２２】
図１２および１３に示されるように、隆起部１１６の下端１１９は先細にされる。駆動部材１１２は平坦なストリップであり、その長さの大部分に沿って隆起部が外側に突出している。ストリップの両側縁部の溝１２１が、タワー周囲を形成する周囲構造１２２の縁部を受け入れる。
【００２３】
コンベヤベルトの上昇スパイラルとの係合が図１４および１５に示されている。図１４は、隆起部１１６の下端１１９の下でタワーと係合するコンベヤベルトの底層を示す。隆起部の下端は、ベルト進入レベル１２０の上に垂直距離１２４だけ後退している。このタワーの後退部分において、ベルトの内側縁部は、ベルトの内側縁部につぶれる機会を与えるべく、タワーの周囲と摩擦接触しつつタワーに沿って移動する。最終的にベルト９０は隆起部１１６の下端１１９まで上がる。最初に隆起部１１６の遠位端１１９は、ベルト列の１つの上面６８から上方へ延在する歯６２と、以下の３つの場所：（ａ）先行案内面７８；（ｂ）後続案内面７９；または（ｃ）遠位端８０のうちの１つにおいて接触する。最初に先行案内面７８と接触した場合、隆起部の下端１１９は先行案内面を下降する傾向にあり、隆起部が先行の列を確実駆動する位置において列間に嵌合するように、その列を先行の列から後方へ離れるように押す。隆起部１１６の下端１１９が最初に後続案内面７９と接触した場合、下端はその案内面を滑り降り、その列と連続する後続列との間の間隙の、隆起部の先行側１２６が列の駆動面１０２（図１０）に駆動力を付与する位置に入る。隆起部の下端が歯６２の頂部の遠位端８０と最初に接触した場合、隆起部は摩擦およびベルト張力に応じてどちらかの案内面を滑り降りることができる。
【００２４】
下降スパイラルにおいて、運転は同じである。ベルト進入レベルはタワー頂部の隆起部の上端の上にある。隆起部は、ベルトの内側縁部がタワー周囲に対してつぶれるのに十分な垂直距離だけ進入レベルより下に間隔を空けられている。下降スパイラルのベルトの歯は、隆起部の上端と係合するためにベルトの下面から下方に延在する。上下両方に向けられた案内面８８Ａ〜Ｄと駆動面８９Ａ、８９Ｂとを有する図６のようなモジュール、あるいは、丸みを付けられた上側（ｔｏ）および下側案内面１４４、１４５と駆動面１４６、１４７とを有する図８のようなモジュールから構成されるコンベヤベルトは、下降および上昇スパイラルの両方に使用可能であり、両方向に駆動することができる。図６および８の歯はその垂直中心線および水平中心線の周りで対称である。図７のモジュールの三角形状の歯１３２の２つの案内面１３６、１３７によって、このようなモジュールから構成されたコンベヤベルトを、上昇または下降スパイラルのいずれかにおいて、その駆動面１４７に対して駆動することができる。
【００２５】
図９は、各列の半径方向外側に延在する複数の歯を有する縁部モジュール１５０を備えた側部柔軟性コンベヤベルトを示す。歯１５２、１５３のそれぞれは、鋸歯形状を形成する角度付き先行案内面１５４と後続駆動面１５６とを有する。駆動タワーの周囲の各駆動部材１５８は、先行駆動面１６２を備えた複数の鋸歯状隆起部１６０を有する。案内面１５４は隆起部の先行駆動面１６２を先行駆動面１５６と駆動接触するように案内する。タワーの隆起部はベルトの歯よりもわずかに薄く、それらがより簡単に嵌合するようになっている。また、歯の密度を高くすると、係合に利用できるポイントがさらに多く駆動タワーに提供される。
【００２６】
図１〜４に示される駆動タワーおよび図１１〜１５に示される駆動タワー周囲の駆動部材が略垂直であったとしても、図１６に示すように駆動部材を垂直面に対して斜めにすることができる。駆動タワー１６６は、らせん構造を形成するために、タワーの周囲１７０で垂直面に対して斜めにされた駆動部材上の隆起部１６８を有する。らせん経路１７４に沿って下降スパイラルとして作動するコンベヤベルト１７２が示されている。ベルトは図７の歯、すなわち搬送方向に対して斜めの面、好ましくは非垂直の駆動隆起部の傾斜と同角度の面を備えた歯を有する縁部モジュールで構成される。下側案内面１３６によって駆動部材の上端１７６はベルト縁部と初期接触するように案内される。隆起部の先行縁部１７８が縁部モジュールの上側案内面１３７と係合し、上側案内面１３７は代わりに駆動面として作用する。図１６のタワーに重ね合わせられた力ダイアグラムが示すのは、傾斜隆起部１６８の先行面１７８によって、同様の傾斜の歯面１３７（拡大表示されている）に対してかけられかつその面に対して直角の方向に作用する総合力ＦＴが、下向きの垂直成分ＦＶを有し、それがコンベヤベルトの内側縁部を押し下げる一助となっていることである。以前の形態の垂直駆動部材を備えたスパイラル駆動タワーに進入するコンベヤベルトに必要とされ得る追加の押下げ構造の必要性がこれによって排除される。図１６の前傾隆起部によって、コンベヤベルトは駆動タワーの回転よりも速く移動するであろう。隆起部が逆に傾いていたら、ベルトはより遅く移動するであろう。
【００２７】
駆動タワーの他の２つの形態が図１７および１８に示されている。図１７の駆動タワー１８０は円筒状上部１８２と、タワーの底部１８８に向かってタワーの垂直軸１８６から半径方向外側に傾斜したスカート部１８４とを有する。図１８の駆動タワー１９０は第１の直径ｄ１を有する上側部分１９２を有する。スカート部１９４は、上側部分１９２の第１の直径ｄ１よりも長い第２の直径ｄ２を有する下側部分１９６を含む。テーパ部１９７は下側部分１９６を上側部分１９２に接続している。（テーパの程度は図面では誇張されている。）下側部分からこれらスカート付き駆動タワーのいずれかに進入するコンベヤベルトは、ベルトの外側縁部にある量の初期張力を有する。コンベヤベルトがタワーのスカート部上をらせん状に移動するときにコンベヤベルトの内側縁部がつぶれ始めるとき、タワーの直径がスカート部でわずかに減少し、コンベヤベルトの外側縁部の張力を緩める一助となる。下方移動スパイラルでは、タワーは反転する。このとき、大きい方の直径ｄ２を有する部分が、狭い方の直径部分より上の頂部進入端部に配置される。
【００２８】
図１９および２０は、駆動部材２００の進入端部、この場合、下端を示している。駆動部材の半径方向外側に突出する隆起部２０２は、中間部分２０４と、傾斜した摺動面２１０を形成するために遠位先端２０８で先細にされる進入部分２０６とを含む。進入隆起部分２０６の先端２０８に近接しかつそれから横にずらされる突起２１２の形態の位置合わせ要素が、隆起部が突出する距離より短い距離だけ駆動部材から半径方向外側に突出する。突起２１２は、駆動タワーが駆動部材２００を矢印２１４で示されるように図２０の左側へ駆動するときに進入レール部分２０６の先端２０８の後を追うように位置付けられる。ベルト縁部モジュール８６が駆動タワー周囲のらせん経路に進入し始めると、最初に縁部歯８２は、先端と歯の丸みを帯びた頂点２１６とが一致しないことを保証するために、突起２１２によって隆起部２００の先端２０８に対して位置付けられる。このようにして歯８２の案内面８８は、隆起部２００の先端２０８に引っ掛かることなく、進入隆起部分２０６の摺動面２１０に沿って駆動バーの先行面２１８に対向する位置へ摺動することができる。進入部分２０６および突起２１２は隆起部の残りの部分より摩耗しやすいので、それらは、ねじ等によって駆動部材２００に締結される簡単に交換可能なプレート２２０の上に一体的に形成することができる。隆起部２００の先端２０８に近接する凹部２１３の形態の代替的な位置合わせ要素が、図２１および２２に示されている。凹部２１３は、中心の谷２１７に至る斜面を形成する傾斜面２１５を有する。ベルトがスパイラルに引きこまれるときにベルト縁部モジュール８６の縁部歯８２が隆起部の先端２０８からずれて位置する場合、歯は斜面の一方を谷２１７へと滑り降り、谷２１７によって縁部歯は隆起部と位置を合わせられ、その結果、縁部歯は傾斜した摺動面２１０を滑り上がり、隆起部の先行面２１８と対向する位置へ至る。
【００２９】
図２３および２４は、図２Ａおよび２Ｂのような、駆動部材２２２のスパイラル進入端部の傾斜した隆起部を示す。図２Ａおよび２Ｂのように固定された角度で駆動タワー２２３に配置される代わりに、駆動部材の進入部分２２４はヒンジ接続され、それにより進入部分と隆起部２２６の残りの部分との間のヒンジ角度を変えられるようになっている。駆動部材の隣接する中間部分２２５は固定される。図２４に示されるように、駆動タワー２２３は矢印２２８の方向に前進する。駆動タワーの周囲に対して接線方向の面において垂直から離れる進入部分２２４における隆起部の角度αは、タワーの回転方向において減少する（α１＜α２）。進入部分の連続する隆起部の駆動面２３０間の距離ｄは、ベルトが最初に進入接点で駆動部材に当たるときにより大きく、後にベルトが駆動タワーの周囲にさらに巻き付くにつれて減少する（ｄ２＞ｄ１）。このようにして、スパイラルに進入する拡張した内側ベルト縁部は、ベルトが駆動タワーの周囲で巻き付きを開始するにつれて、ヒンジ接続された隆起部によってますます圧縮される。ヒンジ角度αを調節する機構の１つの形態が、図２５に示されている。ヒンジ接続された連続隆起部２３２、２３２’はそれぞれ、この上昇スパイラルでは隆起部２２６の固定垂直部分より下の関連枢転点Ｐにおいて、駆動タワーの半径方向軸の周りで枢転可能である。ヒンジ接続された隆起部２３２、２３２’はそれぞれ、連結具２３６によって、ローラなどのカムフォロア２３４に連結される。カムフォロアはカムガイド２３８内をまたはカムガイド２３８に沿って移動する。カムガイド２３８はスパイラルの進入端部に水平部分２４０と傾斜部分２４１を有する。カムガイドは固定され、駆動タワーの駆動部材上の隆起部と一緒に回転しない。周囲面の周りのいずれかの方位位置におけるヒンジ角度αは、その位置のカムガイド２３８の高さ（進入部からの距離）に応じて変わる。すなわち、カムガイドが高くなると、ヒンジ角度は大きくなる。カムガイドの高さは、ベルトＢがスパイラルに進入するときに最初に駆動部材と接触する直前、最大である。ヒンジ接続された隆起部２３２’は、そのヒンジ角度αが最大になるように垂直から傾けられる。ヒンジ接続された隆起部２３２’は、ヒンジ接続された先行する隆起部２３２よりも垂直から傾けられるので、連続するベルトとの接触点間の間隔すなわち距離ｄは、ヒンジ接続された連続する隆起部が固定部分のように同じ角度である場合よりも距離Δｄだけ大きい。この接触点間の増大した距離によって、ベルトの拡張した内側縁部はより良く調整される。カムガイドの傾斜部分２４１が下降するにつれ、ヒンジ接続された隆起部は前方に枢転し、ベルトの内側縁部をますます圧縮する。駆動タワーの周囲面に沿って進入部分を周方向に平行移動する、枢転機構ではなく平行移動機構を代わりに用いて、連続する可動進入部分上の隆起部間の間隔を変えることができ、それによりスパイラルへのベルトの進入が滑らかになる。スパイラルタワー２２３の放出端部において、駆動タワーの周囲面に近接するシュー、１つまたは複数のローラ、またはレール２４２などのガイドが、図２６に示されるように、確実駆動されたベルトＢを駆動部材２２���から引き離す。
【００３０】
図２７は、駆動部材（不図示）を覆うキャップ２３１を示している。隆起部２３３はキャップ上に形成される。隆起部の放出端部２３５は、隆起部２３３の下側部分の距離未満の距離だけ駆動タワーから半径方向外側に延在し、傾斜した縁部２３７を含む。短い、または傾斜した縁部を有する放出部の隆起部により、駆動タワーからのベルトの離脱が促される。
【００３１】
図２８および２９は、駆動タワー２４６の放出端部における後退可能な駆動部材隆起部２４４の動作を示している。（簡略化するため、隆起部は１つだけ示されている。）隆起部２４４は枢点２４８で駆動タワーに枢転可能に取り付けられる。通常、隆起部はタワーの外側に垂直に突き出ている。一端で駆動部材の内側アーム２５２に、および他端で駆動タワー構造に取り付けられる軽質ばね２５０などの付勢手段は、ストッパ２５４に対して、図２８では時計回りに隆起部を枢転させる傾向にある。この展開した状態で、隆起部はタワーから外側に垂直に延在し、ベルトの内側縁部歯２５６を確実駆動する。ベルトが放出接点（そこでベルトは駆動タワーの駆動部材から離れる）に到達すると、ベルトの内側縁部はすぐに拡がらなければならない。この拡張の間、歯は前方に引かれ、駆動部材隆起部２４４の後ろに衝突する可能性がある。この衝突は大きな衝突音が発生させ、またベルトを損傷する、または搬送される物品を振とうする恐れがある。後退可能な隆起部２４４はベルト縁部歯２５６によって前方に押され、後退可能な状態に至る。歯の力は、延ばされたばね２５０の拘束力に打ち勝つのに十分であり、また図２９に示されるように隆起部をストッパ２５４から反時計回りに枢転するのに十分であり、その結果、ベルト縁部は隆起部に引っ掛かることなく通過することができる。
【００３２】
このようにして、図１〜２９のスパイラルコンベヤは、駆動部材を用いて、らせん経路に沿って、増速することなくコンベヤベルトを確実駆動する。駆動部材はベルトの内側縁部を隆起部と係合させる。最初に隆起部はベルトの駆動面に対向する駆動位置に案内される。また、本スパイラルコンベヤシステムは、内側回転半径が駆動タワーの半径と一致しないベルトの使用を可能にする。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【国際調査報告】
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