КОНВЕЙЕРНАЯ ЛЕНТА И МОДУЛЬ С ЗАМКОВЫМ СОЕДИНЕНИЕМ, И СОПУТСТВУЮЩИЙ СПОСОБ
CONVEYOR BELT AND MODULE WITH LOCKING DEVICE AS WELL AS APPROPRIATE METHOD

Настоящее изобретение относится в общем к конвейерам с механическим приводом и в частности к модульным пластмассовым конвейерным лентам, модулям таких лент и способам сращивания таких лент на конвейере.
Модульные пластмассовые конвейерные ленты состоят из последовательности рядов одного или нескольких модулей ленты, соединяющихся между собой краями с помощью шарнирных стержней, которые вставляются в перемежающиеся шарнирные проушины соседних рядов. Модульные пластмассовые конвейерные ленты обладают достаточно большим пропускным сечением для циркуляции воздуха и могут, в частности, использоваться в качестве охлаждающего ленточного транспортера для экструдированных деталей из каучука, например экструдированных элементов протекторов и боковин шин. Обычно в модульных пластмассовых лентах используются шарнирные стержни из полипропилена или ацеталя, которые достаточно быстро изнашиваются в абразивных средах, например в линии переработки каучука или линии охлаждения шинного завода. Шарнирные стержни, изготовленные из некоторых полиамидов, например нейлона 6-6, продемонстрировали значительное увеличение срока службы стержня. В силу вышесказанного в лентах охлаждающих транспортеров иногда используются шарнирные стержни из нейлона. Однако в процессе транспортировки элементов шин охлаждающим ленточным транспортером их обрызгивают водой с целью ускорить остывание. Нейлоновые шарнирные стержни впитывают воду, что приводит к увеличению их диаметра и длины. Если концы указанных стержней не ограничены конструкцией ленты, при разбухании стержня они могут выступать за наружные края ленты и задевать людей и различные предметы, находящиеся рядом с конвейером. Если концы стержней ограничены конструкцией ленты по краям ленты, разбухающие стержни могут упираться в края ленты и вызвать их деформацию или повреждение. Иногда нейлоновые шарнирные стержни укорачиваются с учетом ожидаемого разбухания. В этом случае стержни широких лент могут оказаться слишком короткими и не захватывать несколько звеньев внешнего края ленты. Это делает такие звенья уязвимыми для повреждений и приводит к снижению рабочего тягового усилия ленточного транспортера. Таким образом, существует потребность в конвейерной ленте, позволяющей компенсировать разбухание шарнирных стержней.
Кроме того, проблемы возникают при сращивании модульных пластмассовых конвейерных лент в условиях эксплуатации при начальной установке или после ремонта. Особую сложность представляет сращивание ленты с одновременным устранением провисания возвратной части ленты, необходимого для создания противонатяжения, которое, в свою очередь, необходимо для ленточного конвейера со слабым натяжением. Как правило, для совмещения и удержания концов ленты с обеспечением чередования шарнирных проушин вдоль несоединенных концов ленты требуются две руки; при этом чередование осуществляется таким образом, чтобы отверстия перемежающихся проушин были соосны и образовывали сплошной канал для шарнирного стержня, который затем вставляют и проталкивают в указанный канал третьей рукой с целью сращивания ленты. Таким образом, существует потребность в упрощении способа сращивания модульных конвейерных лент.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Модуль конвейерной ленты согласно данному изобретению содержит первый край и противоположный ему относительно продольного направления второй край; при этом оба края проходят сбоку от первой стороны ко второй стороне. Первая группа элементов шарнира разнесена по бокам вдоль первою края с промежутками между соседними элементами шарнира. Соосные отверстия образуют первый поперечный канал, проходящий сквозь первую группу элементов шарнира от первой стороны ко второй стороне. Вторая группа элементов шарнира разнесена по бокам вдоль второго края с промежутками между соседними элементами шарнира. По меньшей мере одна пара соседних элементов шарнира первой группы имеет противоположно направленные боковые выступы на их дальних концах, образующие узкую цель, переходящую в просвет между указанной парой соседних элементов шарнира. По меньшей мере один элемент шарнира второй группы имеет ножку, выступающую в продольном направлении и заканчивающуюся расширенным концом шарнира. Поперечная ширина ножки меньше поперечной ширины указанной щели, поперечная ширина щели меньше поперечной ширины расширенного конца шарнира, которая, в свою очередь, меньше поперечной ширины указанного просвета. Последовательности рядов из одного или более рядов модулей конвейерной ленты соединены с помощью шарнирных стержней, которые вставлены в соосные отверстия перемежающихся элементов шарнира первой и второй указанных групп между каждым рядом, и образуют конвейерную ленту.
Другой вариант модуля конвейерной ленты содержит основную часть, которая проходит в продольном направлении от первого края ко второму краю указанного модуля конвейерной ленты и сбоку от первой стороны ко второй стороне указанной основной части. Указанная основная часть содержит первую группу элементов шарнира, разнесенных вдоль первого края и имеющих соосные отверстия, и вторую группу элементов шарнира, разнесенных вдоль второго края и имеющих соосные отверстия. Модуль конвейерной ленты также содержит краевую часть, выступающую наружу с первой стороны указанной основной части. Указанная краевая часть имеет наружный край, расположенный на некотором расстоянии от первой стороны указанной основной части, и приемный вырез, предусмотренный в краевой части вдоль одного из краев (первого или второго) модуля конвейерной ленты. Шарнирный элемент, выступающий из краевой части, расположенной вдоль другого края, выровнен в продольном направлении относительно указанного приемного выреза, а ось шарнира выровнена сбоку относительно группы элементов шарнира, расположенных на том же краю модуля конвейерной ленты.
Согласно еще одному аспекту изобретения предложен способ сращивания конвейерной ленты на конвейере, содержащий: (а) сведение противоположных концов конвейерной ленты до их перекрытия; (b) закрепление расширенных концов шарниров вдоль одного края конвейерной ленты в приемных вырезах, расположенных вдоль противоположного конца ленты, с целью выравнивания отверстий в перемежающихся элементах шарнира вдоль указанных краев с целью создания поперечного канала; и (с) вставку и проталкивание шарнирного стержня через поперечный канал для соединения концов ленты.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Эти аспекты и признаки данного изобретения, а также его преимущества будут более понятны из приведенного ниже описания, пунктов прилагаемой формулы изобретения и сопутствующих графических материалов, где:
фиг.1 представляет собой вид снизу в аксонометрической проекции двух краевых модулей согласно данному изобретению;
фиг.2 представляет собой вид в изометрической проекции части конвейерной ленты, состоящей из краевых модулей, изображенных на фиг.1;
фиг.3 представляет собой общий вид снизу конвейерной ленты, изображенной на фиг.2;
фиг.4 представляет собой общий вид сверху конвейерной ленты, изображенной на фиг.2;
фиг.5 представляет собой общий вид сверху полной ширины части конвейерной ленты, изображенной на фиг.2;
фиг.6А и 6В представляют собой общие вид сверху и, соответственно, вид снизу другого варианта краевого модуля согласно данному изобретению;
фиг.7А и 7В представляют собой увеличенные вид сверху и, соответственно, вид снизу в аксонометрической проекции краевых частей двух соединенных между собой краевых модулей, изображенных на фиг.6А и 6В;
фиг.8 представляет собой общий вид сверху внутреннего модуля согласно данному изобретению, который может использоваться в конвейерной ленте, изображенной на фиг.5;
фиг.9 представляет собой вид в аксонометрической проекции части двух внутренних модулей, изображенных на фиг.8.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
На фиг.1 изображены два последовательных краевых модуля согласно настоящему изобретению, которые подходят для использования в конвейерной ленте линии охлаждения. Каждый из этих модулей ленты представляет собой краевой модуль 10, содержащий основную часть 12 и краевую часть 14, образующие наружный край 16 модуля. В продольном направлении, т.е. в направлении движения конвейерной ленты, состоящей из данных модулей, модуль проходит от первого края 18 к противоположному ему второму краю 19 указанного модуля. В поперечном направлении, т.е. по ширине конвейерной ленты, состоящей из данных модулей, основная часть 12 проходит от первой стороны 20 к противоположной ей второй стороне 21. Первая и вторая группы звеньев 22, 23 выступают в продольном направлении с противоположных сторон поперечного ребра 24 основной части 12 модуля ленты. Указанное поперечное ребро образует центральный несущий элемент основной части модуля посередине между первым и вторым краями и может также исполнять роль приводной рейки, за которую цепляются зубья ведущего барабана, приводящие в движение состоящую из таких модулей ленту. На концах звеньев 22, 23 первой и второй групп предусмотрены концевые элементы, выполняющие роль элементов 26, 27 шарнира на первом и втором краях 18, 19 данного модуля. Элементы 26 шарнира, расположенные вдоль первого края модуля, смещены относительно элементов 27 шарнира, расположенных вдоль второго края, таким образом, что элементы 26 первой группы могут чередоваться с элементами 27 второй группы соседнего модуля при продольном выравнивании наружных краев 16 этих модулей. Просветы 28 между соседними (в поперечном направлении) элементами шарнира на каждом из краев модуля больше толщины элементов шарнира, что позволяет обеспечить перемежающееся взаимное расположение указанных элементов. Предусмотренные в элементах шарнира сквозные отверстия 30 соосны сбоку и образуют боковой канал с отверстиями в элементах шарнира смежного модуля, которые перемежаются с элементами данного модуля. Шарнирный стержень 32, входящий в поперечный канал между двумя смежными модулями, соединяет модули между собой шарнирным соединением, позволяющим сцепленным модулям 10 двигаться вокруг ведущего или натяжного барабана, поддерживающего ролика или направляющей.
Краевая часть 14 краевою модуля 10 соединена с первой стороной 20 основной части 12. Поперечное ребро 24 и поперечный элемент жесткости 34, расположенный поперек нескольких звеньев 22 между центральным ребром и первым краем 18 модуля, соединяют краевую часть с основной частью модуля. Указанный элемент жесткости не только повышает жесткость модуля возле первой стороны, но и обеспечивает дополнительную опору консольного типа для краевой части 14, препятствуя ее скручиванию вокруг поперечного ребра 24.
Краевая часть 14 выступает наружу из первой стороны 20 основной части 12 по направлению к дальнему наружному краю 16 этой части, имеющему обращенную наружу стенку 36, которая обеспечивает ровный, без выступов, край ленты, состоящей из таких краевых модулей. Краевая часть имеет в целом прямоугольную форму и содержит вытянутый сбоку концевой элемент 38 на первом крае 18 модуля. Указанный вытянутый концевой элемент имеет вогнутую внутреннюю поверхность 40, которая удерживает конец 42 шарнирного стержня. Утолщенный участок 44, выступающий по направлению к наружному краю 16, имеет внутреннюю поверхность 46, которая центрирована сбоку относительно шарнирного стержня 32 и поперечного канала. Расстояние между поверхностью 46 и основной частью 12 достаточно велико для того, чтобы шарнирный стержень мог удлиняться, не упираясь в указанную поверхность и не оказывая на нее давление, направленное наружу. Это расстояние может достигать одного дюйма (25,4 мм).
При обычной конструкции ленты конец 42 шарнирного стержня без головки располагается в краевой части 14, с тем чтобы обеспечить прохождение указанного стержня через все элементы шарнира основной части 12. В сухом состоянии стержень слегка выступает в краевую часть. Влажный стержень 32', впитавший много воды, выступает в краевую часть дальше, но не настолько далеко, чтобы упереться в поверхность 46 и вызвать деформацию или поломку модуля. Таким образом, краевая часть обеспечивает место для беспрепятственного осевого расширения шарнирного стержня.
Утолщенный участок 44 краевой части также обеспечивает достаточно материала для создания приемного выреза 48 в вытянутом концевом элементе 38 краевой части 14. Указанный приемный вырез имеет щель 50, которая переходит в вытянутый концевой элемент в нижней части 51 краевой части, и, таким образом, в приемном вырезе образуется пространство, разделяющее вытянутый концевой элемент 38 на два элемента шарнира: наружный элемент 53 и более широкий внутренний элемент 55 шарнира. Щель, сообщающаяся с открытой цилиндрической полостью 52, выходящей на нижнюю поверхность краевой части, имеет ось 54, совпадающую с осью 56 шарнира соосных отверстий первой группы элементов 26 шарнира вдоль первого края 18 модуля. Шарнирный элемент 58, форма которого соответствует форме выреза, выступает наружу в продольном направлении из краевой части 14 и в продольном направлении расположен напротив приемного выреза, образуя шарнирный элемент без отверстия для шарнирного стержня. Указанные шарнирный элемент и приемный вырез центрированы относительно друг друга в продольном направлении в краевой части модуля возле наружного края 16. Шарнирный элемент 58 имеет ножку 60, выступающую в продольном направлении и заканчивающуюся расширенным концом 62 шарнира, поперечная ось 55 которого совпадает с осью 57 шарнира, определяемой соосными отверстиями в элементах 27 шарнира, расположенных вдоль второго края 19 модуля. Ножка 60 шарнирного элемента смежного модуля входит в щель 50, а конец 62 шарнира входит в полость 52 и может поворачиваться в указанной полости соосно с шарнирным стержнем.
Указанное шарнирное соединение также обеспечивает сцепление краевых частей смежных модулей возле внешнего края, препятствуя их разделению.
Краевая часть 14 также содержит продольную и поперечную секции 64, 65 рамы, которые смыкаются с наружной стенкой 36 и вытянутым концевым элементом 38, образуя наружную раму. Верхняя решетка 66 с отверстиями 68 обеспечивает опорную поверхность на несущей стороне 67 краевой части с большим пропускным сечением для циркуляции воздуха через краевую часть.
Модули могут быть изготовлены из термопластичных материалов, например полиэтилена, полипропилена, ацеталя, или композитных полимерных материалов с помощью формования методом впрыска. Шарнирный стержень изготавливают из высокопрочного износоустойчивого материала, например нейлона 6-6, который также имеет тенденцию к впитыванию влаги и разбуханию.
Краевые модули 10, изображенные на фиг.1, соединяются с другими краевыми модулями и внутренними модулями 11, которые не содержат краевых частей, образуя ряд 70 ленты, как показано на фиг.5. Соседние ряды модулей ленты соединяются концом к концу в местах шарнирных соединений 72 с помощью шарнирных стержней 32, которые вставляются в перемежающиеся элементы шарниров смежных рядов, образуя бесконечную конвейерную ленту 74.
Как показано на фиг.2-4, на которых изображена одна сторона ленты, лента 74 натягивается на группу ведущих барабанов 76, в которых предусмотрены отверстия 78 для установки на вал, приводимый в движение двигателем (не показан). Расположенные по окружности ведущего барабана зубья 80 входят в зазоры 82 между поперечным ребром 24, или приводной рейкой, и элементами шарнира смежного модуля и давят на приводную рейку, вынуждая ленту двигаться в направлении хода конвейера 84 при вращении указанных барабанов. Ремень бесконечной ленты протягивается между ведущими барабанами 76 и сходными натяжными барабанами (не показаны).
Еще один вариант краевого модуля, который может быть соединен с другими модулями и шарнирными стержнями для создания конвейерной ленты, изображенной на фиг.2-4, изображен на фиг.6А и 6В. Краевой модуль 90 содержит основную часть 92, которая изображена идентичной основной части 12 краевого модуля 10, изображенного на фиг.1, и краевую часть 94, которая отличается от краевой части 14 краевого модуля, изображенного на фиг.1. В краевой части 94 расположен подковообразный приемный вырез 96; обычно он расположен посредине на вытянутом сбоку концевом элементе 98, но может также располагаться ближе или дальше от наружного края 99 модуля. Приемный вырез 96 образует пространство, разделяющее концевой элемент 98 на два сегмента элемента шарнира, которые выступают сбоку из противоположных боковых стенок 100, 101 приемного выреза. Закругленный закрытый конец 102 подковообразного приемного выреза 96 образован усиливающим ребром 104, которое проходит сбоку поперек краевой части 94. Выступы 106, 107, расположенные на открытом конце приемного выреза, выступают навстречу друг другу из противоположных боковых стенок 100, 101. Противоположные поверхности выступов разделены щелью 108, переходящей в приемный вырез. Элемент шарнира в виде шарнирного элемента 110 выступает наружу в продольном направлении из противоположного конца краевой части 94. Как и шарнирный элемент 5 8 краевого модуля 10, изображенный на фиг.1, шарнирный элемент 110 имеет ножку 112, выступающую в продольном направлении и заканчивающуюся расширенным концом 114 с закругленной наружной поверхностью. Противоположные стороны 116, 117 указанного конца 114 шарнира расположены под углом друг к другу таким образом, чтобы сходиться по мере удаления от ножки 112. Таким образом, конец шарнира имеет большую толщину в месте его соединения с указанной ножкой. Ножка 112 шарнирного элемента выровнена в продольном направлении относительно щели 108 на открытом конце приемного выреза 96. Хотя краевой модуль 90 изображен с одним шарнирным элементом и одним приемным вырезом, указанный модуль может иметь два или несколько шарнирных элементов и приемных вырезов, разнесенных вдоль по ширине краевой части.
Как показано на фиг.7А и 7В, конец 114 шарнира входит в приемный вырез 96 соседнего краевого модуля; при этом ножка 112 находится в щели 108. Выступы 106, 107, представляющие собой дугообразные сегменты, имеют выступающие части 118, 119 на одном из концов; при этом охватываемая ими часть конца 114 шарнира достаточна для того, чтобы удерживать его в приемном вырезе при натяжении ленты. Хотя выступающая часть 119 на наружной стенке 101 изображена на верхней стороне модуля, а выступающая часть 118 на внутренней стенке 100 изображена на нижней стороне, за счет чего дугообразные выступы смещены относительно оси шарнира, располагаясь на окружности вокруг указанной оси, выступы также могут быть выровнены относительно друг друга на указанной окружности. Ось 120 шарнира, проходящая через поперечный канал, образованный соосными отверстиями 30 перемежающихся элементов 26, 27 шарнира в основных частях 92 соединяемых смежных модулей, совпадает с осью вращения 121 конца 114 шарнира. В отличие от конца 62 шарнира модуля 10, изображенного на фиг.1, конец 114 шарнира имеет отверстие 122, соосное оси 120 шарнира и оси вращения 121. Сквозные отверстия 124 в боковых стенках 100, 101 приемного выреза 96 также соосны осям шарнира и вращения в месте шарнирного соединения. Отверстия в конце шарнира и боковых стенках приемного выреза позволяют вставлять шарнирный стержень 32 сквозь концевую часть 94 в поперечный канал. Сходящиеся стороны 116, 117 конца шарнира также способствуют вхождению шарнирного стержня в отверстия без зацепления. И, как показано на фиг.7В, несмотря на то что шарнирный стержень должен лишь незначительно выступать из основной части в краевую часть 94, отверстия, предусмотренные в конце шарнира и боковых стенках приемного выреза, обеспечивают возможность разбухания влажного стержня 32' до положения, при котором указанный стержень находится ближе к наружному краю 99 модуля 90. Вогнутая внутренняя поверхность 126 сегментированного вытянутого концевого элемента 98 удерживает конец шарнирного стержня, выступающего в краевую часть 94 модуля 90.
Внутренний модуль 130 ленты, который может быть использован во внутренней части ряда ленты вместо изображенных на фиг.5 внутренних модулей 11 конвейерной ленты, изображен на фиг.8, а также - с еще одним внутренним модулем - на фиг.9. Модуль 130 содержит расположенные вдоль каждого края элементы 26, 27 шарнира с соосными отверстиями 30 для шарнирного стержня, однако в отличие от краевого модуля у него отсутствует краевая часть. Элементы шарнира разнесены по бокам с промежутками 28 между соседними элементами. Один из элементов 27 шарнира имеет расширенный конец 132 шарнира, расположенный на дальнем конце ножки 134, выступающей в продольном направлении наружу из поперечного ребра 24 модуля. Соседние элементы 26', 26" шарнира, расположенные на другом крае модуля, разделены просветом в виде подковообразного приемного выреза 136. Противоположно направленные боковые выступы 138, 139, расположенные на дальних концах пары элементов шарнира, выступают из указанных элементов навстречу друг другу. Узкая щель 140 между указанными выступами переходит в приемный вырез.
Расширенный конец 132 шарнира входит в приемный вырез 136 соседнего краевого модуля; при этом ножка 134 находится в щели 140.
Аналогично выступам 106, 107 краевого модуля, изображенного на фиг.6В, противоположные дугообразные выступы 138, 139 охватывают расширенный конец шарнира, удерживая его в приемном вырезе. Указанные дугообразные выступы смещены относительно друг друга по окружности; при этом выступающие части 142, 143 расположены в противоположных концах, так же как и выступающие части 118, 119 краевого модуля, изображенного на фиг.7А и 7В, что способствует удержанию несоединенных концов ленты вместе в процессе сращивания в рабочих условиях, когда натяжение ленты, создаваемое в процессе устранения провисания возвратной части ленты, растягивает концы в разные стороны. Хотя изображенный цилиндрический конец 132 шарнира не имеет, в отличие от изображенного на фиг.6 В конца 114 шарнира, сходящихся сторон, его вставляют в приемный вырез 136 аналогичным образом, с верхней или нижней стороны модуля; при этом в процессе сборки ленты ножка 134 входит в щель 140, так же как и в случае конца шарнира и приемного выреза, изображенных на фиг.6 и 7. После этого соседние ряды ленты растягиваются в противоположных направлениях. Расширенный конец шарнира упирается в выступы, их дугообразные внутренние поверхности удерживают указанный конец шарнира; при этом отверстия перемежающихся элементов шарнира соосны сбоку и совмещаются для упрощения вставки шарнирного стержня. Для обеспечения соединения конца шарнира с приемным вырезом поперечная ширина 144 ножки 134 меньше поперечной ширины 145 щели 140, поперечная ширина 145 меньше поперечной ширины 146 конца 132 шарнира, которая, в свою очередь, меньше поперечной ширины 147 приемного выреза 136. Соотношение значений поперечной ширины соответствует показанному для концов шарниров и приемных вырезов, изображенных на фиг.1 и фиг.6 и 7. И хотя расширенный конец шарнира и соответствующий ему приемный вырез изображены на фиг.8 и 9 как элементы внутренних модулей ленты, они могут также быть предусмотрены на основной части 92 краевых модулей 90, изображенных на фиг.6А и 6В.
Таким образом, возможно обеспечить сращивание ленты на конвейере в условиях эксплуатации, начав со сведения несоединенных концов ленты вместе, с преодолением противонатяжения, до перекрытия указанных концов. Концы ленты сцепляют между собой. Для этого расширенные концы шарнира вдоль одного края ленты вставляют в приемные вырезы вдоль другого края ленты с нижней или верхней стороны ленты. Затем концы ленты отпускают, чтобы натяжение ленты привело к протяжке ножек шарнирных элементов через щели, переходящие в приемные вырезы, пока расширенные концы шарниров не упрутся во внутренние поверхности выступов с тем, чтобы отверстия в перемежающихся элементах шарнира и концы шарниров были центрированы и образовали поперечный канал. Наконец, в поперечный канал вставляют и проталкивают шарнирный стержень, обеспечивающий сращивание двух концов ленты на конвейере.
Детали рассмотренных конкретных примеров используются для более наглядного описания изобретения. Объем изобретения определяется приведенной ниже формулой изобретения.