靈巧拼接的製作方法
2023-06-08 17:58:01
專利名稱：靈巧拼接的製作方法
技術領域：
本發明一般屬於輸送帶識別裝置的技術，更具體地屬於一種埋置的集成電路脈衝轉發器的使用，該脈衝轉發器被查詢而發射輸送帶識別數據和其它數據。
背景技術：
在輸送帶的製造中，要求對每條輸送帶提供獨特的識別標誌。當前使用的程序是在輸送帶表面上模製一個字母數字「標牌」。該標牌通常用來識別輸送帶類型、製造日期和輸送帶區段。同時也有利於標記拼接區段，以便監測修理工作的順利完成。對於先有技術的裝置，標牌上包含的信息只有當輸送帶非操作時和相對免除過量碎屑時才能被讀出。
在該技術中已知，在使用期間監測一條循環輸送帶的狀態可以防止不可恢復的輸送帶損壞，並且不會延誤生產。在輸送帶各層中埋置裂縫檢測線圈是用於此種監測的一種工具。大多數情況下，埋置的裝置為被動式天線，它們用作當特定區段的輸送帶通過裂縫檢測工位時的聯接裝置。通常，在天線中感應出電流，而如果從天線得到足夠強的信號，就足以推定輸送帶是保持完整的。另一方面，一個發射不充分的信號，可能表示在輸送帶表面中存在長的裂縫，因此需要密切注意。
本發明涉及一種循環的輸送帶，該帶有一個埋置在輸送帶結構中的集成電路脈衝轉發器，以便用於輸送帶或輸送帶區段的識別。該脈衝轉發器是一種被動裝置，它取決於接收從外部源發射的查詢信號。該查詢信號受到集成電路脈衝轉發器的檢波，然後脈衝轉發器發射一個數字編碼的電信號，以識別該輸送帶或其區段。因此可以對每個輸送帶或其區段使用一種獨特的「數字標牌」。
本發明提供一種用以識別輸送帶或其區段及監測它的非接觸裝置，該裝置簡單有效，同時提供更好更有利的效果。
發明的公開根據本發明，在一條循環輸送帶中埋置一集成電路脈衝轉發器，以用於監測數據的射頻發射。
更具體地說，根據本發明，在一個循環輸送帶的構造中設置一個集成電路脈衝轉發器，以用於其識別或用於發送在脈衝轉發器位置積累的數據。該脈衝轉發器能夠響應振蕩的電場或磁場發射一數字編碼信號，該振蕩的電場或磁場是從一個與輸送帶接觸或隔開的源發源的。
該埋置的脈衝轉發器可以對一條操作中的輸送帶提供瞬時的非手動的識別。該脈衝轉發器也可以識別輸送帶的區段如拼接縫和測試織物。最後，該脈衝轉發器可以監測輸送帶的某些其它狀態，如裂縫檢測線圈的完整性和輸送帶溫度。根據本發明的一個方面，第一脈衝轉發器設置在輸送帶的頂層內，靠近該頂層和一增強層的周邊。
根據本發明的另一方面，該輸送帶還包括一個第二集成電路脈衝轉發器，該脈衝轉發器設置在皮帶輪層中，靠近皮帶輪層和該增強層的周邊。
根據本發明的另一方面，第一脈衝轉發器包括一個天線，由具有多個成束匝圈的電線圈構成，該線圈基本上成平面狀，線圈的平面基本上平行於輸送帶表面；而且，一個印刷電路板連接在線圈上，第一脈衝轉發器的集成電路安裝在電路板上。
根據本發明的另一方面，一個循環輸送帶具有一個彈性體、一個頂層、一個皮帶輪層和一個增強層，該增強層設置在頂層和皮帶輪層之間並與它們共同延伸，該輸送帶的特徵在於由於輸送帶中的拼接，頂層中有一拼接縫，皮帶輪層中有一拼接縫，而在增強層中有一第一拼接縫；一個第一集成電路脈衝轉發器設置在該增強層中，與第一拼接縫緊鄰，以便用於拼接縫的識別和監測。
根據本發明的另一方面，一種確定輸送帶中拼接縫位置的方法包括下列步驟將一個集成電路脈衝轉發器埋置在輸送帶結構中靠近拼接縫處，該脈衝轉發器能夠響應振蕩的電場或磁場發送電信號，該振蕩的電場或磁場從一個與輸送帶接觸或隔開的源發射；利用該振蕩的電場或磁場對脈衝轉發器進行查詢；以及接收從脈衝轉發器發射的電信號。
根據本發明的另一方面，一種輸送帶識別系統包括
一種埋置在輸送帶結構中的換能器，該換能器利用預定的識別數據編碼，該換能器能夠響應振蕩的電場或磁場發送數據，該振蕩的電場或磁場從一個與輸送帶接觸或隔開的源發射；以及用於接受該發送的識別數據的裝置。
本發明的一個優點是提供用於識別一個輸送帶或輸送帶區段的非接觸方法。
本發明的另一優點是提供一種快速而精確的監測輸送帶修理的方法。
在閱讀和理解下述說明書時，該技術的專業人員將清楚本發明的其它優點和好處。
附圖簡述本發明可以採用某些部件和部件配置的物理形式。這些部件的一個優選實施例將在本說明書中得到詳細討論，並在組成本公開之一部分的附圖中得到例示，其中
圖1是一種輸送帶的部分截面的透視圖，該輸送帶具有一種根據本發明的埋置的集成電路脈衝轉發器。
圖2是一種根據本發明的脈衝轉發器的實施例的透視圖。
圖3是一種根據本發明的脈衝轉發器的另一實施例的透視圖。
圖4是一種輸送帶的橫向截面圖，該輸送帶具有一個鋼繩增強層和兩個埋置的脈衝轉發器。
圖5是一種增強輸送帶的拼接側視圖，該增強輸送帶具有根據本發明的埋置的脈衝轉發器。
圖6是一種織物帶的橫向截面圖，該織物帶具有埋置的脈衝轉發器。
圖7是一種織物帶的拼接側視圖，該織物帶具有根據本發明的埋置的脈衝轉發器。
發明詳述圖1表示一種由彈性體12組成的輸送帶10，該彈性體12有一頂層14和一平行的皮帶輪層18，頂層14包括一負荷承載表面16，而皮帶輪層18有一皮帶輪接合表面20。輸送帶還有至少一個安置在彈性體12中的增強層22。
在一優選實施例中，增強層22包括鋼繩24，但是本發明也可以採用許多種增強的輸送帶，包括用諸如尼龍、人造纖維、棉花、聚酯、芳族聚醯胺等各種織物增強的輸送帶。
根據本發明，在輸送帶10的結構中埋置一個或多個集成電路脈衝轉發器30。保護埋置的脈衝轉發器30不受輸送帶工作環境的影響而同時能提供方便地接近脈衝轉發器的途徑，這種要求將決定輸送帶中的位置。可以在沿輸送帶長度的預定位置處安置一個或多個脈衝轉發器30，以指示拼接、裂縫檢測線圈、標牌部位等的存在。在該技術中，通常將一個標牌34安置在輸送帶10的一個邊緣上。標牌34可以是字母數字混編的，通常含有對應於輸送帶製造日期、輸送帶使用的結構材料、預定與輸送帶一起使用的設備等的信息。圖1表示一個埋置的集成電路脈衝轉發器30，它安置在頂蓋14中靠近標牌34處。這樣一種脈衝轉發器30可以在查詢時發射有關標牌34的信息。
特別參照圖2和圖3，將描述該埋置的脈衝轉發器30的詳細結構。圖2中示出本發明的一個優選實施例，它使用一個用導電線圈製成的平面環狀型脈衝轉發器30A，該線圈繞成大體上為扁平面，用作天線36A。轉發器的繞圈數目為工程判據，取決於用途。該環最好厚1.5mm至2.0mm，外徑D1為45mm至60mm，內徑D2為40mm至55mm。但是，線圈的長度、寬度、圈數和其它特徵可以隨每種用途的特定要求而變化。脈衝轉發器30A埋置在皮帶結構中，位於基本上平行於輸送帶表面16、20和平面中。
一個印刷電路板40A固定在該天線36A上。RF-ID集成電路42A(後面稱作IC)安裝在電路板40A上。IC42A和電路板40A包封在一種堅硬的環氧樹脂材料中，後者如可從Dexter Hysol公司買到的那種，其商品名稱為「Dexter Hysol4322」，而天線36A本身塗有一種軟的聚合物材料，如NEMA標準MW-77-C的可焊接的聚酯。最佳的IC板40A大約為8mm正方形。最優選的天線目前用塗層的金屬絲製造。
在圖3中示出的本發明的另一實施例利用一個脈衝轉發器30B，其中IC板40B和天線36B用硬的環氧樹脂封裝，後者如可從Dexter Hysol公司買到的商品名為「Dexter Hysol4322」的那種。在該實施例中，平面環天線36B由在一平面中纏繞的導電線圈絲組成，厚度為1.5mm至2.0mm，外徑D3為約15mm至25mm，內徑D4為約8mm至18mm。IC板40B位於環的中心。
此處描述的脈衝轉發器的兩個實施例30A、30B粘接在輸送帶層14、18的橡膠上，或粘接在覆蓋增強層的橡膠上。使用一種合適的環氧樹脂或其它膠粘劑如可從Lord公司買到的商品名稱為Chemloc205的膠粘劑，以防止由於橡膠的運動而從脈衝轉發器30產生靜電荷的可能性。
脈衝轉發器30的功能類似於在美國專利No.5,181,975中公開的，整個公開內容參考合併於此。一個發射的RF信號被脈衝轉發器30收到。脈衝轉發器30由信號驅動，轉過來發射一個承載數據流的RF信號。
在一個實施例中，通過一手持閱讀器(未示出)提供查詢信號。該閱讀器也用作返回RF信號的接收器。或者，RF閱讀器可以沿一輸送機系統安置在某些固定位置上。在一優選實施例中，從閱讀器來的輸入信號位於125KHz而返回信號位於62.5KHz。
圖4表示本發明的一個優選實施例，該例採用一種具有鋼繩增強層22的輸送帶10。輸送帶10內設置兩個脈衝轉發器30。第一脈衝轉發器30C設置在頂層14內，在頂層14和增強層22之間的界面上。第二脈衝轉發器30D安置在皮帶輪層18和增強層22之間的界面上。這一構造是有利的，因為第一脈衝轉發器30C受負荷承載表面16的保護，而第二脈衝轉發器30D受皮帶輪嚙合表面20的保護。
圖5表示，脈衝轉發器30可以設置在輸送帶10含有拼接縫44的場合。第一脈衝轉發器30E安置在增強層22中靠近拼接縫44。第二脈衝轉發器30F埋置在頂層14和增強層22之間，靠近頂層14中的拼接縫46。第三脈衝轉發器30G安置在皮帶輪層18和增強層22之間，靠近皮帶輪層18中的拼接縫48。在查詢時，每個脈衝轉發器30能夠發射數位化的數據，如拼接安裝日期和拼接所用材料類型。通過標記每個拼接縫44、46、48，對各脈衝轉發器30的查詢將提供拼接縫的即時位置和拼接縫識別，以便對修理進行監測。用適當的數據如安裝日期、所用的輸送帶材料等可對脈衝轉發器30進行編碼。
圖6表示本發明的另一優選實施例，該例採用一種具有織物增強層22的輸送帶10。在圖中，輸送帶10再一次包括頂層14和皮帶輪層18。增強層22由三個織物層50、52、54組成，雖然其它構型也可以。在一優選實施例中，一個脈衝轉發器30H位於頂層14和最上層的織物層50之間。一個第二脈衝轉發器30I位於最上層50和中層52之間。或者是，第二脈衝轉發器30I可以位於中層52和最下層54之間。一個第三脈衝轉發器30J位於最下層54和皮帶輪層18之間。脈衝轉發器30H、I、J沿寬度方向的設置可以不同，取決於所需用途。
圖7示出了本發明的一種優選實施例，它位於一個包含拼接的織物增強的輸送帶10中。在一種典型的拼接中，每一層增強層22中的拼接是沿皮帶的長度錯開的。例如，最上層50的拼接縫60與中層52中的拼接縫62偏離一定長度L1，拼接縫62本身與最下層54中的拼接縫64偏離一定長度L2。增強層22中的拼接層60、62、64被包含在頂層14和皮帶輪層18的區段中，這些區段被拼接在初始的輸送帶中。在拼接區段中設置脈衝轉發器30將給出增強層22中每個拼接縫60、62、64的精確位置。一個第一脈衝轉發器30K安置在頂層14和最上層50之間，與最上層50的拼接縫60緊鄰。一個第二脈衝轉發器30L安置在最上層50和中層52之間(或中層52和最低層54之間)，與中層52的拼接縫62緊鄰。一個第三脈衝轉發器30M安置在最低層54和皮帶輪層18之間，與最低層54中的拼接縫64緊鄰。同樣，脈衝轉發器30的沿寬度安置是可變的。
脈衝轉發器30可以在輸送帶製造過程期間埋置在輸送帶結構中，或者在後固化操作期間加到輸送帶層的表面上。
本發明已經參照優選實施例予以描述。顯然，在閱讀和理解說明書時可以修改和變化。本申請人預定包括所有這些修改和變化，只要它們落入附屬的權利要求或其等效要求的範圍內。
權利要求
1．一種循環輸送帶，包括一個具有頂層和皮帶輪層的彈性體，該頂蓋有一個上部負荷承載表面和一個下部內表面，該皮帶輪層有一個下部皮帶輪接合表面和一個上部內表面，一個增強層設置在頂層和皮帶輪層之間並與它們共同延伸，其特徵在於有一個第一脈衝轉發器，它是一個集成電路，該第一脈衝轉發器安置在輸送帶的結構中以用於輸送帶識別，該第一脈衝轉發器能夠響應振蕩的電場或磁場來發送電信號，該振蕩的電場或磁場是從一個與輸送帶接觸或隔開的源發射的。
2．權利要求1所述的輸送帶，其特徵在於，該第一脈衝轉發器位於頂層內，靠近下部內表面。
3．權利要求1所述的輸送帶，包括一個第二集成電路脈衝轉發器，該第二脈衝轉發器安置在輸送帶的結構中以用於輸送帶識別，該第二脈衝轉發器能夠響應振蕩的電場或磁場來發射電信號，該振蕩的電場或磁場是從一個與輸送帶接觸或隔開的源發射的。
4．權利要求3所述的輸送帶，其特徵在於，第一脈衝轉發器設置在頂層中靠近下部內表面處，而第二脈衝轉發器設置在皮帶輪層中靠近上部內表面處。
5．權利要求1所述的輸送帶，其特徵在於，該第一脈衝轉發器包括一個天線，該天線包括有許多成束匝圈的電線圈，該線圈基本上為平面，該線圈的平面基本上與輸送帶的表面平行；以及一個連接在線圈上的印刷電路板，第一脈衝轉發器的集成電路安裝在該電路板上。
6．權利要求5所述的輸送帶，其特徵在於，該天線還由一個圓形構成，其內徑在40mm至55mm之間，而外徑在45mm至60mm之間。
7．權利要求6所述的輸送帶，其特徵在於，該天線包封在軟的聚合物材料中，而集成電路板包封在硬的環氧樹脂材料中。
8．權利要求5所述的輸送帶，其特徵在於，該第一脈衝轉發器還由一個圓形構成，其內徑為8mm至18mm，而外徑為15mm至25mm。
9．權利要求7所述的輸送帶，其特徵在於，該天線和集成電路板被包封在硬的環氧樹脂材料中。
10．權利要求1所述的輸送帶，其特徵在於，該增強層包括多個鋼繩，它們沿輸送帶的長度方向取向。
11．權利要求1所述的輸送帶，其特徵在於，增強層由一個增強的紡織織物構成。
12．權利要求3所述的輸送帶，其特徵在於，該第一和第二脈衝轉發器各包括一個天線，該天線包括有許多成束匝圈的電線圈，該線圈基本上為平面，該線圈的平面基本上與輸送帶的表面平行；以及一個連接在線圈上的印刷電路板，各脈衝轉發器的集成電路安裝在該電路板上。
13．一種循環輸送帶，有一個彈性體、一個頂層、一個皮帶輪層及一個設置在頂層和皮帶輪層之間並與它們共同延伸的增強層，由於輸送帶中存在拼接而有一個在頂層中的拼接縫、一個在皮帶輪層中的拼接縫以及一個在增強層中的第一拼接縫；該輸送帶的特徵在於一個第一集成電路脈衝轉發器設置在該增強層中，與第一拼接縫緊鄰，用於拼接縫識別和監測，該第一脈衝轉發器能夠響應振蕩的電場或磁場發射一個電信號，該振蕩的電場或磁場從一個與該輸送帶接觸或隔開的源發射。
14．權利要求13所述的輸送帶，還包括一個第二集成電路脈衝轉發器，該第二脈衝轉發器設置在頂層和增強層之間，緊鄰頂層中的拼接縫。
15．權利要求14所述的輸送帶，還包括一個第三集成電路脈衝轉發器，該第三脈衝轉發器設置在皮帶輪層和增強層之間，緊鄰皮帶輪層中的拼接縫。
16．權利要求13所述的輸送帶，其特徵在於，該第一脈衝轉發器包括一個天線，該天線包括有許多成束匝圈的電線圈，該線圈基本上為平面，該線圈的平面基本上與輸送帶的表面平行；以及一個連接在線圈上的印刷電路板，第一脈衝轉發器的集成電路安裝在該電路板上。
17．權利要求13所述的輸送帶，其特徵在於，該天線還由一個圓形構成，其內徑在40mm至55mm之間，而外徑在45mm至60mm之間。
18．權利要求14所述的輸送帶，其特徵在於，該第一和第二脈衝轉發器各包括一個天線，該天線包括有許多成束匝圈的電線圈，該線圈基本上為平面，該線圈的平面基本上與輸送帶的表面平行；以及一個連接在線圈上的印刷電路板，每個脈衝轉發器的集成電路安裝在該電路板上。
19．一種確定輸送帶中拼接縫的位置的方法，該方法的特徵在於下述步驟將一個集成電路脈衝轉發器埋置在輸送帶結構中靠近拼接縫處，該脈衝轉發器能夠響應振蕩的電場或磁場發送一個電信號，該振蕩的電場或磁場從一個與輸送帶接觸或隔開的源發射；利用該振蕩的電場或磁場對脈衝轉發器進行查詢；以及接收從脈衝轉發器發射的電信號。
20．一種輸送帶識別系統，其特徵在於一個埋置在輸送帶結構中的換能器，利用預定的識別數據使該換能器編碼，該換能器能夠響應振蕩的電場或磁場發送數據，該振蕩的電場或磁場是從一個與輸送帶接觸或隔開的源發射的；以及用於接收發射的識別數據的裝置。
全文摘要
一種輸送帶(10)包含至少一個集成電路脈衝轉發器(30),在利用外部的無線電信號查詢時,該脈衝轉發器(30)發送一個數字編碼形式的識別信息。該脈衝轉發器(30)有一個基本上平面的圓形天線(36A),該天線圍繞一印刷電路板,電路板上固定一集成電路。該脈衝轉發器可以包封在一種硬的環氧樹脂材料中,以便在使用期間防止該結構受損。這些脈衝轉發器安置在拼接區段中的拼接縫(60、62、64)鄰近處,它們對修理工作提供非接觸的定位和監測方法。
文檔編號B65G43/02GK1234780SQ96180468
公開日1999年11月10日 申請日期1996年8月23日 優先權日1996年8月23日
發明者T·G·哈欽斯 申請人:固特異輪胎和橡膠公司