(57)【要約】      （修正有）【課題】１つの起振装置で湾曲通路上の物品を搬送するための２方向の振動フィーダを提供する。【解決手段】湾曲通路上の物品を搬送するための２方向の振動フィーダは、湾曲通路を定める細長の略水平なベッドを備える。水平に配された弾力のある継手は起振装置と樋状の組立体との間に連結され、垂直に配されるリンクは起振装置と樋状の組立体との間に連結される。振動発生装置によって生成される振動力は、樋状の組立体の各点を垂直上方に移すべくリンクによって伝達される、樋状の組立体および起振装置の組合せ重心を通って垂直な通路に沿って作用される垂直成分を含む。この振動力は、樋状の組立体の各点を水平面内の円弧状に置かれた通路に沿って回転させるべく、弾力のある継手によって伝達される水平成分とを含む。振動発生装置が物品を前進させる第１および後進させる第２モードで動作されるように構成されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲通路内において物品を搬送するための２方向の振動フィーダであって、
前記湾曲通路を定める細長の略水平なベッドを備え、重心を有する樋状の組立体と、
前記樋状の組立体に連結される、下の基礎から前記樋状の組立体を独立させるように構成された弾力のあるアイソレータと、
起振フレーム、および、振動力を生成するため当該起振フレームに接続された振動発生装置を備え、重心を有する起振装置と、
当該起振装置と前記樋状の組立体との間に連結される、少なくとも１つの水平に配された弾力のある継手と、
当該起振装置と前記樋状の組立体との間に連結される、少なくとも１つの垂直に配されるリンクとを備えており、
前記振動発生装置によって生成される振動力は、
前記樋状の組立体の各点を垂直上方に移すべく、前記少なくとも１つのリンクによって伝達される、前記樋状の組立体および前記起振装置の組合せ重心を通って実質的に垂直な通路に沿って作用される垂直成分と、
前記樋状の組立体の各点を水平面内の円弧状に置かれた通路に沿って回転させるべく、前記少なくとも１つの水平に配された弾力のある継手によって伝達される水平成分とを含んでおり、
前記振動発生装置が少なくとも第１および第２モードで動作されるように構成されており、
前記第１モードでは、前記振動力の水平成分が、前記湾曲通路に沿う第１の方向に前記物品を前進させるべく、前記組合せ重心から移された第１の直線通路に沿って作用され、第２モードでは、前記振動力の水平成分が、前記湾曲通路に沿う第２の略反対方向に物品を前進させるべく、前記組合せ重心から移された第２の直線通路に沿って作用されるようになしてある、フィーダ。
【請求項２】
前記樋状の組立体上の各点が回転される前記通路の円弧のそれぞれが回転中心を備える、請求項１記載のフィーダ。
【請求項３】
前記第１モードおよび第２モードにおいて前記回転中心の位置が実質的に一定になるように構成されている、請求項２記載のフィーダ。
【請求項４】
前記湾曲通路は中心を有する円弧で定められており、前記回転中心が前記湾曲通路の中心と実質的に一致するように構成されている、請求項２記載のフィーダ。
【請求項５】
前記起振装置の重心と前記樋状の組立体の重心とが実質的に一致するように構成されている、請求項１記載のフィーダ。
【請求項６】
前記振動発生装置が、少なくとも１つの偏心荷重を有する回転可能な出力軸を有する逆転可能なモータを備える、請求項１記載のフィーダ。
【請求項７】
前記逆転可能なモータは、前記第１モードにおいて第１の方向に回転されるとともに、前記第２モードにおいて前記第１の方向とは反対の第２の方向に回転されるように構成されている、請求項６記載のフィーダ。
【請求項８】
前記少なくとも１つの偏心荷重が、前記出力軸の第１端部に取り付けられた第１偏心荷重と、前記出力軸の第２の反対の端部に取り付けられた第２偏心荷重とからなる、請求項６記載のフィーダ。
【請求項９】
前記第１偏心荷重および前記第２偏心荷重は重量が異なるように構成されている、請求項８記載のフィーダ。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの弾力のある継手は、前記振動発生装置の反対側に位置する、２つの水平に配向されたスプリングを有する、請求項１記載のフィーダ。
【請求項１１】
前記水平に配向されたスプリングは前記振動力の水平成分が付与される中心線を定めて、当該中心線が前記樋状の組立体および前記起振装置の重心と交わらないように構成されている、請求項１０記載のフィーダ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのリンクが垂直に配置されたスレートである、請求項１記載のフィーダ。
【請求項１３】
前記湾曲通路が中心を有する円弧で定められ、当該湾曲通路の円弧が９０度に広がるように構成されている、請求項１記載のフィーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的な振動式装置に関し、特に湾曲通路内において物品を搬送することが可能な振動式フィーダまたはコンベアに関する。
【背景技術】
【０００２】
２方向の振動式フィーダおよびコンベアは、一般的に公知であり、様々な分野に実質的に適用されている。鋳造工場の運転では、例えば、鋳造品がその両端部の中間位置で前記フィーダまたはコンベアに引き渡され、このフィーダまたはコンベアは前記鋳造品を置くべき所望の場所に応じて一端または他端まで鋳造品を搬送するために作動される。
【０００３】
通常の２方向コンベアは、上方に向いた略水平の細長の供給面を有する細長のベッドを備える。このベッドは、通常、ベッドの端部近傍の独立したばね上に支持されている。一般的に出力軸上に偏心荷重を有する電気モータからなる組立体を含む２方向振動体は、前記ベッドの中央に固定されている。略４５度のスレートがモータのそれぞれを前記ベッドに連結しており、最も左側のモータのスレートは左に略４５度傾いており、最も右側のモータのスレートは右に向かって４５度傾いており、角度的に最も左側のモータのスレートから略９０度離隔されている。運転では、最も左側のモータが作動されると、関連する荷重の偏心回転から生ずる振動により、材料は右から左へ運ばれる。他方のモータが作動されると、材料が運ばれる方向が反対方向になる。このようなシステムに一般的に用いられるスレートは実質的に剛体であり、それゆえこのタイプの装置は通常”ブルートフォース”または”一質点”システムと呼ばれている。
【０００４】
多くのアプリケーションにおいて最も左側のモータおよび最も右側のモータの各使用数量の間にかなりのばらつきがあることは、異常ではない。一のモータが他のモータを実質的に除外するように作動される場合、不作動システム内においていわゆるモータ軸受の”フォールス  ブリネリング”がベッドに伝わる振動に起因して生ずる。潤滑剤が結果として軸受から絞り出され、ついにはたまに使用されるシステムは作動されると、”フォールス  ブリネリング”による軸受損傷およびその結果生ずる不十分な潤滑の結果として比較的速く故障しうる。
【０００５】
これらの問題および他の問題を回避するため、表題が”２方向の振動フィーダおよびコンベア”であるアルベルト  マスコート（Albert Musschoot）の一般譲渡された出願、すなわち米国特許第５，７１３，４５７号では、２方向の搬送システムが提案されており、この搬送システムには単一の逆転可能な電気モータが搬送表面に振動を伝達するために利用されている。搬送方向は電気モータの回転方向を逆にすることにより簡単に変えられる。
【０００６】
計画した目的のため良く作動するこの特別な装置では、出力軸に偏心荷重を有する電気モータを備える振動発生システムが、全ての方向にかなり大きな振幅の振動を生じさせる。ダンパは、単一の逆転可能な振動発生システムによって搬送表面に与える垂直振動力成分を除去するために用いられるが、所望の搬送効果を得るためベッドに与えられる力の全幅の水平成分を許容する。このシステムでは、所望の振幅を得るために比較的大きなモータを用いることが必要となる。少なくとも垂直方向の所望の振幅は、搬送に不必要であるとして吸収され、実際に搬送するために吸収されなければならないので、より小さなモータを使用することが可能かのように考えられる。しかしながらより小さなモータを使用すると、所望の搬送速度を得るための水平方向の振動の大きさが不十分となる。従って、比較的大きなモータを保持する必要があり、これにより装置の費用が増加する。この装置も”ブルートフォース”システムとみなされる。
【０００７】
表題が”に方向の振動コンベア”であるアルベルト  マスコートの一般譲渡された出願、すなわち米国特許第６，０２９，７９６号は、より小さなモータによって駆動されうる２方向の搬送システムを提案する。一対の水平作動振動増幅システムは、振動発生組立体とベッドとの間に接続され、その結果従来に匹敵する搬送速度が実質的に小さなモータによって得られる。この装置は、振動発生組立体をベッドに弾性的に接続しており、一般的に”２質点”システムといわれる。前記米国特許第６，０２９，７９６号において開示された装置では、計画された目的のために十分作動するが、ベッドは直線的な通路に限定されている。その結果、方向変更が必要とされる場合、追加のフィーダまたはコンベアが設けられなければならない。さらにこのフィーダは、物品が所望の速度で搬送されるように、ベッドに斜め切り欠きを形成するように改造されなければならない。これを、特に、複数の比較的小さな物品がベッドの幅全体に沿って搬送される場合や実質的に一定の供給速度がベッドの幅全体に亘って要求される場合に適用することは困難である。
【０００８】
物品がベッド上の湾曲通路に沿って搬送される、他のフィーダやコンベアは公知である。これらの湾曲したフィーダは、一質点および２質点システムの両方として設けられているが、これらはこれまでのところ湾曲通路に沿って一方向に物品を搬送することができるのみである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図面を参照すると、特に図１を参照すると、本発明の教示に従って構成された２方向の振動フィーダは、概して参照番号２０によって示されている。このフィーダ２０は、限定されないが、鋳造工場、農業プラント及び／または食品加工プラント、バルク処理加工プラントなどを含む様々な異なる環境で用いられる。前記想定される環境のそれぞれにおいて、前記フィーダ２０は、所望のいずれか一方に湾曲通路に沿って物品を搬送するために用いられる。さらに物品が搬送される速度は、実質的に前記湾曲通路の幅全体に亘って一致している。ここでは２方向のフィーダ２０の具体例がフィーダとして記載されているが、この単語は一般的に用いられフィーダとコンベアとの両方を含む。
【００１０】
２方向の振動フィーダ２０は、搬送される物品を支持するための細長い略水平のベッド２４を有する樋状の組立体２２を備える。このベッド２４は、このベッド２４の第１端部２８と第２端部３０との間に延びる湾曲通路２６で定められる。符号３２で示される負荷領域は、搬送される物品を受けるため、第１ベッド端部２８と第２ベッド端部３０との中間に設けられている。この実施例では、負荷領域３２は第１ベッド端部２８および第２ベッド端部３０から概して等距離に配置されているが、この負荷領域３２を別の場所に配置しても構わない。さらに図７に最も良く例示されるように、湾曲通路２６は、中心点３４に対して円弧状に形成されても良い。この実施形態では、湾曲通路２６は、中心点３４から半径距離”ｒ”でトレースするとともに、中心点３４に対して９０度の円弧を広げている。
【００１１】
運転中に物品を保持するための内側レール３６および外側レール３８が前記ベッド２４から上方に延びている。内側板４０および外側板４２がベッド２４から垂れ下がっており、内側基板４４および外側基板４６が前記内側板４０および外側板４２にそれぞれ取り付けられている。ベースサポート４８および横断的に配されたクロスプレート５０は、前記内側基板４４および外側基板４６の間を延びている。それぞれのクロスプレート５０は開口部５２を定める。ベッド２４を支えるためのサブフレーム５４は、クロスプレート５０と、側板４０、４２（図１〜３に例示される）と、内側基板４４および外側基板４６から延びるエンドサポート５６とによって支持される。図４に最も良く例示されているような４クロスチャネル５８がサブフレーム５４の下側に取り付けられている。
【００１２】
上記によれば、ベッド２４は、実質的に剛体のフレーム、および、内側板４０および外側板４２によって少なくとも部分的に取り囲まれるサポート構造によって支持される。さらに、これらの構成部品は前記樋状の組立体２２の重心を下げる。その意味は以下の記載から十分に理解される。
【００１３】
弾力のあるアイソレータは、下の基礎上に前記樋状の組立体２２を支持するため、樋状の組立体２２の底に接続されている。この実施例では、弾力のあるアイソレータは４つのスプリング６０として設けられており、２つずつ内側基板４４および外側基板４６（図６参照）に接続されている。当該技術分野において一般的に理解されているように、弾力のあるアイソレータは、周囲の環境に与える、前記フィーダによって生成された振動による衝撃を最小限にする。
【００１４】
概して参照番号６２で示される起振装置は、前記ベッド２４に沿って物品を搬送すべく、フィーダ２０によって用いられる振動力を生成するために設けられる。図４〜６に最も良く示されているように、これらの図では明確にするため樋状の組立体２２の一部分が取り除かれているが、前記起振装置６２は一般的に、振動発生装置６６を支持する起振フレーム６４を備える。この起振フレーム６４はサポートアーム６８、７０を備えており、このサポートフレーム６８、７０はクロスプレート５０を切り欠かいた開口部５２を通るようにサイジングされており、また各フレームアーム６８、７０はブラケット７２を備える（図４参照）。
【００１５】
前記振動発生装置６６は、前記起振フレーム６４から樋状の組立体２２に伝達する振動力を生成し、これによって前記樋状の組立体２２の振動動作を生成する。この実施例では、振動発生装置６６は偏心荷重７８を持つ出力軸７６を備える電気モータとして供されている。図６を参照することで最も良く理解されるように、偏心荷重７８はモータハウジングの反対側の出力軸に取り付けられ、出力軸７６は一般的に当該技術分野で理解されているように振動力を生成するように回転される。この実施例は電気モータを示しているが、回転可能な偏心軸のような他の種類の振動発生装置を本発明の範囲を逸脱することなく用いることができることは理解されるであろう。偏心荷重の質量は、起振装置の重心位置を変えるため、および／または、振動力を与える方向を調整するため、異なり、その意味は以下の記載により十分理解されるであろう。
【００１６】
垂直に配されたリンクは、前記振動発生装置６６によって生成される振動力の垂直成分を伝達するため、前記起振装置６２および前記樋状の組立体２２との間に連結されている。この実施例では、４つの垂直に配置されたスレート８０のそれぞれは、前記樋状の組立体２２のクロスチャネル５８に取り付けられる第１端部と起振フレーム６４に取り付けられる第２端部とを有する。このスレート８０は、実質的に垂直方向に剛であり、その結果前記振動力の水平成分が前記樋状の組立体２２に直接与えられる。
【００１７】
さらにこの起振装置６２は、水平方向に配される弾性のある継手によって前記樋状の組立体２２に接続されている。この実施例では、前記弾性力のある継手はスプリング８２から構成され、それぞれがクロスプレート５０に取り付けられる第１端部と前記起振フレーム６４のブラケット７２に取り付けられる第２端部とを備える。このスプリング８２は、軸方向に共鳴振動数を有しており、その結果前記振動発生装置６６が共鳴振動数またはその近傍で運転されると、前記振動力の水平成分がスプリング８２によって拡大される。この拡大された前記振動力の水平成分は、両矢印８４、８６で示されるように、直線状の通路に沿って各スプリング８２によって与えられる。
【００１８】
前記樋状の組立体２２の所望の振動動作を確実に生成するために、前記樋状の組立体２２および前記起振装置６２は実質的に一致する重心を有することが好ましい。これら前記樋状の組立体２２および前記起振装置６２の両重心は、図２および図７の参照文字ＣＧで示されており、ここでは組合せ重心として示されている。
【００１９】
前記フィーダ２０は、前記振動力の垂直成分が前記組合せ重心を通る実質的に垂直な通路に沿う方向に向くように構成されている。この実施例では、前記樋状の組立体の重心が実質的に前記起振装置の重心と一致しており、前記スレートは、組合せ重心を通って力を作用させるべく、垂直方向に配されて前記樋状の組立体の重心から実質的に等距離に離隔されている。この垂直成分が垂直のスレート８０によって前記樋状の組立体２２に直接伝達されて前記ベッド２４の垂直方向の変位を生じさせる。それゆえこの垂直成分は”ブルートフォース”方式で与えられる。
【００２０】
前記振動力の水平成分は相交わらない直線方向に与えられており、それゆえ前記組合せ重心からオフセットされており、その結果この水平成分が円弧状の通路内のベッド２４を駆動させる。図７に最も良く示されているように、前記振動力の水平成分は両矢印８４、８６によって示される直線方向に与えられ、前記樋状の組立体の重心とは互いに交わらない。その結果生じる前記樋状の組立体の水平動作は、ポイント”Ｒ”に位置する回転中心を有する円弧状の通路内で行われる。この実施例では、回転中心Ｒは湾曲通路２６の中心点３４と実質的に一致しており、その結果ベッド２４上に置かれる物品は前記湾曲通路２６に沿って搬送される。
【００２１】
回転中心Ｒは、全ての実用的な目的のため点であるとみなされるような小さな円若しくは楕円のような小さな閉じた図形、または、点のいずれかである。前記振動力の水平成分を前記樋状の組立体２２に付与する直線方向は重心ＣＧの一側に位置しており、ポイントＲは中心の他側に位置する。この方法では振動力の水平成分を付与することによって、前記ベッド２４上の各ポイントが、水平面内で円弧状に置かれた通路に沿って回転する。この実施例では、回転中心Ｒが実質的に中心点３４と一致するが、その結果生ずる前記ベッド２４の動作が、実質的に一定半径の通路に沿って各物品または物品の列を搬送する。例えば前記ベッド２４の中心線に置かれた物品は、実質的に当該中心線に沿って搬送される。同様に、前記内側レール３６または外側レール３８の近傍に置かれた物品は、搬送の間、内側レール３６または外側レール３８から実質的に横方向に同じ距離保持される。しかしこのレール３６、３８は、通常運転の間、物品に影響を与えない。
【００２２】
前記振動発生装置は、前記湾曲通路に沿っていずれかの方向に物品を搬送すべく、第１および第２モードで選択的に動作しうる。この実施例では、振動発生装置６６が電気モータであるが、このモータは出力軸７６が時計方向および反時計方向のいずれの方向にも選択的に回転されうるように逆転可能であることが好ましい。従って、前記モータが前方から視て（図２および図５参照）時計方向に回転されるとき、その結果生じる前記樋状の組立体２２の振動動作は、前記ベッド２４上に置かれた物品を左側または第１端部２８に向かって前進させる。逆に前記モータが反時計方向に回転されるとき、前記物品は前記ベッド２４の右側または第２端部３０に向かって前進される。従って、第１端部２８および第２端部３０の中間に位置する前記負荷領域３２によって、前記ベッド２４上に置かれた物品は前記湾曲通路に沿って選択的に第１端部２８または第２端部３０に向かって前進せしめられる。前記水平スプリング８２は、回転中心Ｒが第１および第２モードのいずれにおいても実質的に同じになるように配向される中心線を有することが好ましい。その結果前記物品は実質的に同じ湾曲通路に沿って両方向に搬送される。
【００２３】
上記により、前記フィーダ２０が湾曲通路に沿っていずれかの方向に物品を前進させることが可能であることを理解されるであろう。この実施例では、負荷領域３２が前記ベッド端部２８、３０から同じ距離に位置し前記湾曲通路が９０度円弧状に広がっており、前記物品の流れ方向はいずれかの方向に４５度まで変えられる。その結果、前記物品が搬送される方向は、追加のコンベアまたはフィーダを必要とすることなく、あるいはこのような追加のコンベアまたはフィーダ間で物品を適切に搬送するために必要な変更をすることなく、変更される。さらに２方向の湾曲フィーダは、鋳造品のように比較的大きな物品の単一の列を、実質的に前記湾曲通路の中心に沿って搬送するために用いられうる。その代わりに、小さな物品の複数列が前記湾曲通路の幅全体に亘って実質的に一定速度で搬送されても良い（すなわち、外側レール３８に沿って位置する物品を、内側に沿って位置する物品よりもより速く前進させ、これにより全体の前進速度が実質的に同じとなる）。
【００２４】
なお、上述した実施形態は理解を明確にするためのものであり、改良は当業者にとって明かであり、上述した実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の教示に従い構成された湾曲した２方向フィーダの斜視図である。
【図２】図１のフィーダの側立面図である。
【図３】図１のフィーダの端面の立面図である。。
【図４】樋状の組立体を所定の部品を取り除いた状態における図１のフィーダの斜視図である。
【図５】樋状の組立体を所定の部品を取り除いた状態における図２と同様の側立面図である。
【図６】図１のフィーダの底面図である。
【図７】図１のフィーダの平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
２０…振動フィーダ
２２…樋状の組立体
２４…ベッド
２６…湾曲通路
２８…第１端部、第１ベッド端部
３０…第２端部、第２ベッド端部
３２…負荷領域
３４…中心点
３６…内側レール
３８…外側レール
４０…内側板
４２…外側板
４４…内側基板
４６…外側基板
４８…ベースサポート
５０…クロスプレート
５２…開口部
５４…サブフレーム
５６…エンドサポート
５８…４クロスチャネル
６０…スプリング
６２…起振装置
６４…起振フレーム
６６…振動発生装置
６８、７０…サポートアーム
７２…ブラケット
７６…出力軸
７８…偏心荷重
８０…スレート
８２…スプリング
【図１】
2005041692.tif 000003
【図２】
2005041692.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005041692.tif 000006
【図５】
2005041692.tif 000007
【図６】
2005041692.tif 000008
【図７】
2005041692.tif 000009
【外国語明細書】
2005041692000001.pdf