模塊化塑料輸送帶裡的耐磨鉸杆的製作方法

2023-12-03 17:47:06

專利名稱：模塊化塑料輸送帶裡的耐磨鉸杆的製作方法
模塊化塑料輸送帶裡的耐磨鉸杆
背景
本發明一般涉及動力傳動的(power-driven)模塊化塑料輸送帶 (conveyor belt )，且更具體地說，涉及用非圓形的鉸杆將排與排鉸接地互 相連接的模塊化塑料輸送帶。
常規的模塊化輸送帶和鏈由排成排的模塊化連接件或帶模塊構成。從 模塊的每個末端延伸的分隔開的鉸孔包括對齊的開口 。沿著一排模塊的一 端的鉸孔與相鄰一排模塊的的鉸孔交錯。在交錯的鉸孔的對齊的開口裡軸 頸連接的鉸杆使相鄰的排端對端地連接起來，以形成能夠繞驅動鏈輪或滾 筒作關節式運動(articulating)的環狀的輸送帶。
因為模塊化塑料輸送帶不腐蝕且易於清潔，通常使用它們替代金屬 帶。塑料帶裡的鉸杆通常也由塑料製成。鉸杆的橫截面通常是圓形的，且 鉸杆處於鉸孔的圓形開口內。隨著帶繞鏈輪作關節式運動，在鉸杆和鉸孔 的壁之間的相對運動往往磨損4交杆和鉸孔壁。在磨蝕的環境中，例如在輸 送馬鈴薯及其它農產品時，這種磨損由於泥土和砂礫侵入到帶的鉸接部分 而力口劇。
金屬鉸杆有時被用來增加杆的抗磨壽命。但是這並沒有避免杆和鉸孔 壁間的相對運動，因此，鉸接部分的帶模塊磨損仍然是個問題。
有人提議用由柔性材料製成的非圓形的鉸接條來抵抗磨損。鉸孔形成 帶有向外展開的末端的槽，這允許在帶作關節式運動時，受限制的鉸接條 彎曲一個受限的角度而不與鉸孔摩擦地發生摩擦運動。這樣的構造有效地 增加了抗磨壽命，但是柔性鉸接條固有的剪切強度薄弱，因此並不適於承 載重的負載。
美國專利第7,055，678號公開了一種桶形鉸杆，其沿著一個帶排(belt row)緊密地保持在鉸孔內。在相鄰的排的交錯的鉸孔裡的開口更大，以
6允許帶在相鄰的排之間的鉸接處作關節式運動。但是較大的開口產生了鉸 杆間隙，這導致不期望的杆運動，並產生杆對此較大開口的壁的摩擦。
因此，需要一種模塊化塑料輸送帶，其能夠抵抗鉸接處的磨損，以獲 得長期的工作壽命，即使是在磨蝕的環境中也是如此。
概述
體現本發明特徵的模塊化塑料輸送帶滿足這一需要及其它需要。帶的 一種形式包括一連串的塑料帶模塊的排。每排包括在帶的行進方向從前端 延伸到末端的至少 一個帶模塊。每排還包括沿著它的前端的第 一組鉸孔和 沿著它的末端的第二組鉸孔。第一組鉸孔具有在其中形成的第一開口，而 第二組鉸孔具有第二開口。所述排被端對端地布置，使得一排的第一組鉸 孔與相鄰的排的第二組鉸孔交錯並對齊。帶還包括多個鉸杆。每個鉸杆是 具有從中心軸測量的半徑的圓形柱體的扇形部分。扇形部分從中心軸對著
(subtend)第一角度。第一開口中的每一個具有與鉸杆的橫截面類似的形 狀，並具有稍大的半徑以接納鉸杆並存在小間隙。笫二開口中的每一個具 有圓周的扇形的形狀，該圓周具有比鉸杆稍大的半徑，且第二開口對著大 於第一角度的第二角度。接納在一排的第一組鉸孔的第一開口裡和相鄰的 排的第二組鉸孔的第二開口裡的鉸杆形成相鄰的排之間的鉸接接合處。
;漠塊化塑料輸送帶的第二種形式也包括一連串的塑料帶模塊的排。每 排包括在帶的行進方向從前端延伸到末端的至少 一個帶模塊。第 一組鉸孔 沿著每排的前端形成，而第二組鉸孔沿著末端形成。第一鉸孔具有在其中
的第一開口，且第二鉸孔具有第二開口。所述排被端對端地布置，使得一 排的第一組鉸孔與相鄰的排的第二組鉸孔交錯並對齊。第一開口和第二開 口一般是扇形的。第一開口從扇形的頂點對著第一角度。第二開口從扇形 的頂點對著較大的第二角度。多個鉸杆被接納在相鄰的排的交錯的第一鉸 孔和第二鉸孔的對齊的第 一和第二開口裡，以在鉸接接合處將排互相連接 成;f莫塊化塑料輸送帶，前述多個鉸杆中的每一個具有與第一開口的形狀和 大、類似的一般是扇形的橫截面。每個鉸杆界定通過扇形橫截面的頂點並 與它的扇形;廣截面垂直的軸。
7體現本發明的特徵的帶的又一種形式包括一連串的塑料帶模塊的排。 每排包括在帶的行進方向從前端延伸到末端的至少 一個帶模塊。每排具有 沿著前端的第 一組鉸孔和沿著末端的第二組鉸孔。第 一鉸孔具有貫通其的 第一開口，而第二鉸孔具有第二開口。所述排被端對端地布置，使得一排 的第 一組鉸孔與相鄰的排的第二組鉸孔交錯並對齊。輸送帶也包括多個鉸 杆。每個鉸杆包括凸起的外部面、第一外端面和第二外端面。凸起的外端 面圓周地延伸通過在鉸杆的第 一邊緣和第二邊緣之間的第 一角度，並軸向 延伸以界定杆的長度。第一外端面在第一邊緣從弓形的外部面徑向向內延 伸，而第二外部面在第二邊緣從弓形的外部面徑向向內延伸。在鉸杆中形 成有一凹槽，該凹槽與凸起的外部面相對。凹槽沿著鉸杆在第一外端面和 第二外端面之間軸向延伸。第一開口中的每一個具有與鉸杆的橫截面類似 的形狀，以接納鉸杆並存在小間隙。第二開口中的每一個對著大於第一角 度的第二角度。接納在一排的第一組鉸孔的第一開口裡和相鄰的排的第二 組鉸孔的第二開口裡的鉸杆在鉸接接合處將相鄰的排連接起來。每個鉸孔 具有開口裡的突出部，該突出部被接納在所接納的鉸杆的凹槽裡，以將鉸 杆對準在第 一開口和第二開口裡。
模塊化塑料輸送帶的另一形式包括一連串的一個或更多個塑料帶模 塊的排。每排在帶行進的方向從前端延伸到末端，並包括沿著前端的第一 組鉸孔和沿著末端的第二組鉸孔。第一組鉸孔中的每個具有第一開口，而 第二組鉸孔中的每個具有第二開口。所述排被端對端地布置，使得一排的 第 一組鉸孔與相鄰的排的第二組鉸孔交錯並對齊。輸送帶進一步包括多個 鉸杆。每個鉸杆包括弓形的外部面、第一平面外部面和第二平面外部面。
弓形的外部面形成柱體的一部分。它圓周地延伸通過在4史杆的第一邊緣和 第二邊緣之間的第一角度，並軸向延伸以界定杆的長度。第一平面外部面 在第一邊緣從弓形的外部面徑向向內延伸，而第二平面外部面在第二邊緣 從弓形的外部面徑向向內延伸。第 一開口中的每一個具有與鉸杆的橫截面 類似的形狀，並具有稍大的尺寸，以接納鉸杆並存在小間隙。第二開口中 的每一個具有比鉸杆稍大的徑向尺寸，並對著大於第一角度的第二角度， 使得接納在一排的第 一組鉸孔的第 一開口裡和相鄰的排的第二組鉸孔的 第二開口裡的鉸杆與鉸孔形成相鄰的排之間的鉸接接合處。本發明的另 一方面提供了 一種鉸接杆，其用於通過對齊的鉸孔將輸送 帶的相鄰的排連接起來，從而形成相鄰的排之間的鉸接。鉸杆包括形成柱
體的一部分的弓形的外部面。4吏杆圓周地延伸通過第一角度，並軸向延伸
以界定鉸杆的長度。在鉸杆中形成有一凹槽，該凹槽在弓形的外部面的徑
向向內的方向。凹槽沿著4交杆軸向延伸。 附圖筒述
參考以下的描述、隨附的權利要求和附圖，將能更好地理解本發明的 這些特徵和方面以及它的優點，其中


圖1是體現本發明特徵的;f莫塊化塑料輸送帶的一部分的分解的正等軸 測圖，包括耐磨4史杆；
圖2是圖1的鉸杆的側視圖3是圖1的鉸杆的正等軸測圖，顯示了鉸杆的形狀是如何形成的；
以及
圖4是作關節式運動的圖1的輸送帶的一部分的側視圖。 詳細描述
在圖1中顯示了體現本發明特徵的模塊化塑料輸送帶的一部分。帶10 由一連串的一個或更多個帶模塊14的排12A、 12B構成。每排在帶行進的 方向18從前端16延伸到末端17。第一組鉸孔20沿著每個帶排的前端布 置，第二組鉸孔21沿著末端布置。在第一鉸孔裡形成第一開口 22，並在 第二鉸孔裡形成較大的第二開口 23。第一開口和第二開口每個以弓形壁 24、 24'和一對端壁26、 27為界，以界定一般扇形的開口。突出部28在兩 個端壁之間形成延伸到開口裡的脊。在後排12B的第一鉸孔20的第一開 口 22裡和在前排12A的交錯且對齊的第二鉸孔21的第二開口 23裡接納 的鉸杆30在鉸接接合處將相鄰的排連接在一起。鉸杆的橫截面與第一鉸 孔中的第 一開口的^f黃截面幾何相似。第 一開口的尺寸以及第二開口的徑向尺寸稍大於鉸杆的橫截面，以允許鉸杆易於插入到鉸接接合處裡。鉸杆在 第 一開口中有小的間隙，以在帶的工作期間最小化杆和第 一開口的壁之間
的摩擦。沿著鉸杆軸向形成的凹槽32接納第一開口和第二開口中的突出
部，以將杆對準在對齊的開口內的合適的地方，並限制在第二開口中的間 隙的量，且因此限制杆和孔壁之間的摩擦，而這種摩擦能夠加速磨損，特 別是在磨蝕的環境。
鉸杆的優選形式的形狀顯示在圖2和圖3。鉸杆30具有凸起的弓形的 外部面34，外部面34是圓形柱體的外表面36的一部分。在柱體的軸40 處與其相交的兩個^^想的半平面38、 39限定第一角度ot，第一角度cc優 選在90。和180°之間。弓形的外部面圓周地延伸通過第一角度。第一平 面端面42和第二平面端面43位於兩個半平面中並與外部面34在第一邊 緣44和第二邊緣45相交。鉸杆的凹槽(在圖2是32，但是圖3未顯示) 沿著杆相對於鉸杆的弓形外部面34軸向延伸。因此，在與它的長度軸垂 直的橫截面，鉸杆一般是扇形的，其以圓弧34、朝著位於長度軸40上的 頂點向圓弧內徑向延伸的一對線性段42、 43，以及沿著軸布置且處於兩個 線性段之間的軸向凹槽32的周界為界。
鉸杆優選由塑料材料，例如聚丙烯、聚乙烯和尼龍製成。可擠壓或模 塑成型。凹槽可在擠壓或^i塑過程中形成，或在輔助的製造步驟中加工制 造。帶模塊優選是由熱塑性聚合體，例如聚乙烯、聚丙烯、乙縮醛或合成 聚合體在注塑過程中模塑成型的模塊化塑料模塊。
在圖4中顯示了輸送帶的一部分的關節式運動，例如關於鏈輪的關節 式運動。兩個鉸接接合處46顯示為處在關節式運動中；另一鉸接接合處 47顯示為沒有作關節式運動。第一鉸孔20中的第一開口 22從扇形開口的 頂點40對著第一角度oc。第二鉸孔21中的第二開口 23從頂點對著第二 角度P。如圖所示，第一角度oc在90。和180°之間。如圖所示，第二角 度P大於180° 。因此，當交錯的鉸孔中的開口在未作關節式運動的鉸接 接合處47對齊時，限制在較小的第一開口 22內的鉸杆30 —般在較大的 第一開口內居中，且留有上部和下部未填充空間48、 49，以供作關節式運 動。接納在鉸杆的凹槽32內的突出部28將鉸杆對準在合適位置，並限制杆在開口中的垂直間隙，特別是在較大的第二開口中的垂直間隙，以將杆 和鉸孔的壁之間的摩擦減到最小。在作關節式運動的鉸接接合處46處，
前排12A繞著鉸杆20旋轉，鉸杆20向上運動到第二開口 23的上部空間 48裡。當然，當上部空間由於鉸杆的存在而減小時，下部空間相應地增大。 當帶向後彎曲時，由於帶在鉸接接合處以相反方向作關節式運動，所以鉸 杆反過來填充下部空間並打開上部空間。
雖然關於優選形式詳細描述了本發明，但是其它形式是可能的。例如， 鉸杆和較小開口的角範圍顯示為在90。和180°之間，但在某些應用中可 小於90°或大於180° 。如果需要限制關節式運動的範圍，較大的第二開 口的角範圍可小於180。。作為另一實施例，可排列第一開口和第二開口， 使得在未作關節式運動的鉸接接合處觀察時，第一開口中的鉸杆關於較大 的第二開口並不居中，(例如)以允許比向後彎曲更大角度的關節式運動， 或完全地消除向後彎曲。作為又一實施例，作為第一開口的邊界的弓形的 壁顯示為被定位為比突出部更接近於帶排的末端，作為第二開口的邊界的 弓形的壁顯示為被定位為比突出部更遠離帶排的末端。第一開口和第二開 口的定位都可糹皮顛倒而不影響帶作關節式運動的能力。所以，如這些不多 的實施例所表明的，並不打算將權利要求的範圍限制到詳細描述的優選的 形式。
ii
權利要求
1. 一種模塊化塑料輸送帶，其包括一連串塑料帶模塊的排，其中每排包括在帶行進的方向從前端延伸到末端的至少一個帶模塊，以及包括沿著所述前端的第一組鉸孔和沿著所述末端的第二組鉸孔，其中所述第一組鉸孔具有貫通其的第一開口，且其中所述第二組鉸孔具有貫通其的第二開口，所述排被端對端地布置，使得一排的所述第一組鉸孔與相鄰的排的所述第二組鉸孔交錯並對齊；多個鉸杆，其中每個鉸杆是具有從中心軸測量的半徑的圓形柱體的扇形部分，且所述扇形部分從所述中心軸對著第一角度；其中所述第一開口中的每一個的形狀與所述鉸杆的橫截面類似，並具有稍大的半徑以接納鉸杆且存在小間隙，且其中所述第二開口中的每一個具有圓周的扇形的形狀，所述圓周具有比所述鉸杆稍大的半徑，並且所述第二開口中的每一個對著大於所述第一角度的第二角度，使得接納在一排的所述第一組鉸孔的所述第一開口裡和相鄰的排的所述第二組鉸孔的所述第二開口裡的鉸杆形成相鄰的排之間的鉸接接合處。
2. 如權利要求1所述的模塊化塑料輸送帶，其中每個鉸杆進一步包括沿著所述中心軸延伸的凹槽，且其中第一鉸孔和第二鉸孔中的每一個具 有突出部，所述突出部延伸到所述第一開口和所述第二開口裡，並#^妻納在所-接納的4交杆的凹槽裡。
3. 如權利要求1或權利要求2所述的模塊化塑料輸送帶，其中所述 第一角度在90。和180°之間。
4. 如權利要求1或權利要求2所述的模塊化塑料輸送帶，其中所述 第二角度大於180° 。
5 將輸送帶的相鄰的排連接起來，所述鉸杆包括弓形的外部面，其形成柱體的一部分，並圓周地延伸通過第一角度以 及軸向延伸以界定所述鉸杆的長度；以及凹槽，其徑向地布置在所述弓形的外部面的內部，並沿著所述鉸杆軸 向延伸並圓周地延伸通過所述第 一角度。
6. —種模塊化塑料輸送帶，其包括一連串塑料帶模塊的排，其中每排包括在帶行進的方向從前端延伸到 末端的至少 一個帶才莫塊，以及包括沿著所述前端的第 一組鉸孔和沿著所述 末端的第二組鉸孔，其中所述第一組鉸孔具有貫通其的第一開口，且其中 所述第二組鉸孔具有貫通其的第二開口，所述排被端對端地布置，使得一排的所述第一組鉸孔與相鄰的排的所述第二組鉸孔交錯並對齊；其中所述第 一開口 一般是扇形的並從所述扇形的頂點對著第 一 角度；其中所述第二開口 一般是扇形的並從所述扇形的頂點對著第二角度， 其中所述第二角度大於所述第一角度；多個鉸杆，每個鉸杆具有與所述第 一開口的形狀和大小相似的 一般扇 形的橫截面，並限定與所述一般扇形的橫截面垂直且通過所述扇形的橫截 面的頂點的軸，每個鉸杆接納在相鄰的排的交錯的第一鉸孔和第二鉸孔的 對齊的所述第一開口和所述第二開口裡，以在鉸接接合處將所述排互相連 接成模塊化塑料輸送帶。
7. 如權利要求6所述的模塊化塑料輸送帶，其中每個鉸杆進一步包 括沿著所述軸延伸的凹槽，且其中所述第一鉸孔和所述第二鉸孔中的每一 個具有突出部，所述突出部延伸到所述第一開口和所述第二開口裡，並被 接納在所接納的鉸杆的凹槽裡。
8. 如權利要求6或7所述的模塊化塑料輸送帶，其中所迷第一角度 在90°和180°之間。
9. 如權利要求6或7所迷的模塊化塑料輸送帶，其中所述第二角度 大於180° 。
10. —種模塊化塑料輸送帶，其包括一連串塑料帶模塊的排，其中每排包括在帶行進的方向從前端延伸到 末端的至少一個帶才莫塊，以及包括沿著所述前端的第 一組鉸孔和沿著所述末端的第二組鉸孔，其中所述第一組鉸孔具有貫通其的第一開口，且其中 所述第二組《皎孔具有貫通其的第二開口，所述排被端對端地布置，使得一排的所述第 一組鉸孔與相鄰的排的所述第二組鉸孔交錯並對齊；多個鉸杆，其中每個鉸杆包括凸起的外部面，其圓周地延伸通過在所述鉸杆的第一邊緣和第二 邊緣之間的第 一 角度，並軸向延伸以限定所述杆的長度；第一外部端面，其在所述第一邊緣從所述弓形的外部面徑向向內 延伸；以及第二外部端面，其在所述第二邊緣從所述弓形的外部面徑向向內延伸；凹槽，其與所述凸起的外部面相對，沿著所述鉸杆在所述第一外部端面和所述第二外部端面之間軸向延伸；其中所述第一開口中的每一個具有與所述鉸杆的^f黃截面相似的形狀， 以接納鉸杆並存在小間隙，且其中所述第二開口中的每一個對著大於所述 第 一集角度的第二角度，使得接納在一排的所述第 一組鉸孔的所述第 一開 口裡和相鄰的排的所述第二組鉸孔的所述第二開口裡的鉸杆在鉸接接合處將相鄰的排連接起來；且其中所述鉸孔中的每一個具有在所述開口裡的突出部，所述突出部被 接納在所接納的鉸杆的凹槽裡，以將所述鉸杆對準在所述第一開口和所述 第二開口中。
11. 如權利要求10所述的^f莫塊化塑料輸送帶，其中所述第一角度在 90°和]80°之間。
12. 如權利要求10所述的模塊化塑料輸送帶，其中所述第二角度大 於180。。
13. —種模塊化塑料輸送帶，其包括一連串塑料帶模塊的排，其中每排包括在帶行進的方向從前端延伸到 末端的至少一個帶模塊，以及包括沿著所述前端的第 一組鉸孔和沿著所述末端的第二組鉸孔，其中所述第一組鉸孔具有貫通其的第一開口，且其中 所述第二組鉸孔具有貫通其的第二開口，所述排被端對端地布置，使得一排的所述第 一組鉸孔與相鄰的排的所述第二組鉸孔交錯並對齊； 多個鉸杆，其中每個鉸杆包括弓形的外部面，其形成柱體的一部分，並圓周地延伸通過在所述 鉸杆的第 一邊緣和第二邊緣之間的第一角度，並軸向延伸以限定所述杆的 長度；第一平面外部面，其在所述第一邊緣從所述弓形的外部面徑向向 內延伸；以及第二平面外部面，其在所述第二邊緣從所述弓形的外部面徑向向內延伸；其中所述第一開口中的每一個具有與所述鉸杆的橫截面相似的形狀， 並具有稍大的尺寸以接納鉸杆並存在小間隙，且其中所述第二開口中的每 一個具有比所述鉸杆稍大的徑向尺寸，並對著大於所述第一角度的第二角 度，使得接納在一排的所述第 一組鉸孔的所述第 一開口裡和相鄰的排的所 述第二組鉸孔的所述第二開口裡的鉸杆與所述鉸孔形成相鄰的排之間的 鉸接接合處。
14. 如權利要求13所述的模塊化塑料輸送帶，其中所述第一角度在 90°和180°之間。
15. 如權利要求13所述的模塊化塑料輸送帶，其中所述第二角度大 於180。。
16. 如權利要求13、 14或15所述的模塊化塑料輸送帶，其中所述鉸 杆進一步包括凹槽，所述凹槽與所述弓形的外部面相對，沿著所述鉸杆在 所述第一平面外部面和所述第二平面外部面之間軸向延伸，且其中第一鉸 孔和第二鉸孔中的每一個具有突出部，所述突出部延伸到所述第 一開口和 所述第二開口裡，並被接納在所接納的鉸杆的凹槽裡。
全文摘要
一種模塊化輸送帶(10)，其由被非圓形的鉸杆(30)在鉸接接合處連接的帶模塊(14)的排(12A，12B)形成。每個杆具有弓形的外部面，該弓形的外部面形成圓柱體的一部分，並圓周地延伸通過第一角度。在相對於鉸杆外部面的鉸杆上形成有軸向凹槽(32)。在帶排的相對端的鉸孔(20，21)中的開口是扇形的。沿著排的前端的開口(20)成形為緊密地接納鉸杆。沿著相鄰的排的後端的開口(21)具有類似的徑向尺寸，但是圓周地延伸通過一更大的第二角度。相鄰的排的鉸孔是交錯的以接納杆並給予鉸接接合處關節式運動的範圍。延伸到開口裡的突出部(28)接納在杆中的凹槽裡，以將杆對準在接合處裡，且使杆的垂直運動受限。
文檔編號B65G17/08GK101511711SQ200780031891
公開日2009年8月19日 申請日期2007年8月21日 優先權日2006年8月30日
發明者詹姆斯·O·岡拉克 申請人:萊特拉姆有限責任公司