ベルトの半径方向移動を防止するガイドを備えるカーブコンベヤ
カーブコンベヤが、歯付き無端ベルトと、ベルトの一部を支持するスライダベッドとを備える。スライダベッドは、スライダベッドに沿ってベルトの進行方向に延びるレールの形態の少なくとも１つのガイドを含むことができる。ベルトの歯はそれぞれ、不連続的であり、且つ少なくとも１つのガイドを受け入れるサイズの少なくとも１つのギャップを有するため、少なくとも１つのガイドがベルトの移動中のベルトの半径方向内方移動を防止する。コンベヤは、ベルトの半径方向移動を防止するためにセンターガイドホイール又はガイドポストをさらに備えることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯付きの無端ベルトと、ベルトの半径方向移動を防止するガイドとを備えるカーブコンベヤに関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本願は、２００６年２月８日に出願された米国仮出願第６０／７４３，２５３号の利益を主張し、当該出願の全体が本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００３】
コンベヤは、或る場所から別の場所へ物体を移動させるベルトを備える既知の装置であり、直線区間及び曲線区間を備えることができる。カーブコンベヤでは、ベルトの内縁（すなわち、半径が小さい方の縁）の速度は、ベルトの外縁（すなわち、半径が大きい方の縁）の速度よりも遅い。
【０００４】
ベルトのタイプによっては、互いに対して移動させることによってこの速度の差を補償することができる複数の連動パネル又は連動モジュールを備えるものがある。例えば、空港の手荷物引き渡しコンベヤで利用される場合が多いもの等の連動パネルは、ベルトがコンベヤの曲線区間を移動するときにベルトの内縁において互いに重なることができる。モジュラーベルトは、互いに対して摺動するか又は他の方法で移動して互いの間の空間を有効に変えることができる連動モジュールを備える。モジュラーベルトがカーブを移動するとき、ベルトの内縁ではモジュール間の空間が小さくなるが、ベルトの外縁ではモジュール間の空間が大きくなる。チェーンベルトの挙動は、チェーンベルトのリンクが互いに対して移動することができるという点を除いて、モジュラーベルトと同様である。カーブでベルトにかかる張力は、ベルトを半径方向内方に押すことにより、カーブコンベヤに沿った移動中にベルトを内方に移動させる傾向がある。連動パネルで見られるような剛性ベルトは、本質的に内方移動に抵抗する傾向があり、通常は内側半径上のガイドによって移動に対するさらなる抵抗が与えられる。チェーンベルトの場合の内方移動に対する抵抗は、スプロケットがチェーンリンクと係合することによって与えられる。
【０００５】
上記のコンベヤベルトは、カーブコンベヤベルトの旋回半径を補償して内方移動の問題に何らかの解決手段を与えるが、食品業界等の特定の業界での使用には最適ではない。食品業界では、衛生及び清潔さが重要であり、流体及び屑が連結パネル、リンク、チェーン等の接合部に詰まる可能性があり、これらは衛生的に除去するのが困難である。概ね連続した平滑な上面を有する無端の熱可塑性ベルトが、食品業界での使用に好ましい。
【０００６】
無端ベルトを備える１つのタイプのコンベヤは、平滑な上面及び下面を有し且つ駆動プーリとテールピース（通常はプーリ又は固定棒）との間に延びる、張力がかかった平ベルトを備える。駆動プーリとベルトとの間の摩擦が前者から後者へのトルクの伝達を可能にすることにより、ベルトの運動を引き起こす。
【０００７】
摩擦駆動無端ベルトは、所望される平滑な上面を有するが、カーブコンベヤの半径方向移動に関連する上述の問題は依然として存在する。半径方向内向きの力を克服するための従来技術の解決手段は、ベルトの外縁を支持して内向きの力に対抗する案内装置又は軌走（tracking）装置を含む。これらの装置は、カーブに沿って位置決めされ、ベルトの縁に沿って等、ベルトの半径方向外方に位置付けられる。
【０００８】
これらの案内装置はベルトの半径方向移動を防止する機能を果たすが、摩擦駆動無端ベルトは依然として食品業界等の業界に最適ではない。ベルトにかかる張力は、ベルトを動かすのに必要な摩擦を維持するのに必要であるため、このタイプのコンベヤは、張力及び摩擦が弱まり得るような環境ではうまく機能しない。食品業界では、食品からグリース及び排水が導入されることが、摩擦の損失をもたらすことにより、コンベヤの性能に悪影響を与える可能性がある。
【０００９】
代替的に、無端ベルトを備える別のコンベヤは、平坦な上面、及び下面上の歯を有する低摩擦直結駆動（direct drive）ベルトを備える。このタイプのコンベヤは、洗浄しやすい継目のない平坦な上面を有し、摩擦駆動平ベルトに関連する張力及び摩擦の問題を克服する。歯は、ベルトと駆動スプロケットとの間の摩擦もベルトの張力も必要とせずに、駆動スプロケットのシーブと係合してベルトにトルクを伝達する。このようなコンベヤは、本明細書に全体が参照により援用される米国特許出願第６０／５９３，４９３号に開示されている。しかしながら、低張力直結駆動ベルトの或る程度の半径方向移動はなおも問題となっている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるカーブコンベヤは、内縁及び外縁を有する無端ベルトを備える。外縁は、カーブの半径上でのベルトの移動に対応するように内縁よりも長い。駆動プーリが回転するように取り付けられる。ベルト又は駆動プーリが歯を有し、他方がシーブを有し、ベルトがプーリに巻き付くときに少なくとも１つの歯がシーブと駆動係合する。固定ガイドがカーブでベルトと係合して、カーブの内方へのベルトの半径方向移動に抵抗する。
【００１１】
一実施の形態では、ガイドはスライダベッドのレールを備える。別の実施の形態では、ガイドはセンターガイドホイールを含む。さらなる実施の形態では、ガイドは、ベルトの内縁に沿って位置決めされる少なくとも１つのガイドポストを含む。これらはそれぞれ、単独で又は互いに組み合わせて複数あってもよい。
【００１２】
好ましくは、ベルトは熱可塑性物質から形成され、ベルトは歯を有し、駆動プーリはシーブを有する。この場合、駆動プーリは円錐形である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明によるカーブコンベヤは、無端歯付きコンベヤベルトと、ベルトの半径方向移動を防止するガイドとを提供する。次に図を参照すると、図１は、例示的な中央駆動（center drive）式の設置状態の無端歯付きベルト１２を備えるコンベヤ１０の第１の実施形態を示す。このような意味で、「無端」は、スプライスを有するか若しくは有しない、又は連続ループを形成するように何らかの方法で端同士が接合されたベルトを意味する。ベルト１２は、駆動プーリ１４及び２つのアイドラ又は従動プーリ１６、１８に巻き付き、プーリ１４、１６、１８はそれぞれ、各自の中心軸２０、２２、２４を中心に回転するように取り付けられている。図示の実施形態では、駆動プーリ１４は複数の歯及びシーブを備えるスプロケットだが、アイドラプーリ１６、１８は歯もシーブも含まない。しかしながら、プーリ１４、１６、１８がいくつかの異なる形状及びサイズのいずれかであることは本発明の範囲内にある。ベルト１２のうちアイドラプーリ１６、１８間の部分は、ベルト１２の荷重支承用スパン又は上側スパン２８を画定し、この構成では、ベルト１２が矢印３０の方向に進むと上側スパン２８が積載物を運ぶことができる。
【００１４】
ベルト１２は、内縁３６及び外縁３８に沿って接合される上面３２並びに下面３４を備える。上面３２と下面３４との間の距離がベルト１２の厚さを画定する。上面３２は、非常に平滑で不連続部がなく、通常はＰｅｂａｘ（登録商標）樹脂、ポリエステル又はポリウレタン等の熱可塑性材料でできている。ベルト１２の下面３４の図である図２に示すように、ベルト１２は、内縁３６が曲率半径Ｒ１を有し、外縁３８がＲ１よりも大きな曲率半径Ｒ２を有するように湾曲している。側縁３６、３８間の半径方向距離は、ベルト１２の幅すなわちＲ２−Ｒ１を画定し、この場合、Ｒ１は０以上の任意の値であり得る。ベルト１２の曲線形状により、ベルトが駆動プーリ１４によって駆動されると、ベルト１２の外縁３８はベルト１２の内縁３６よりも速く移動する。
【００１５】
図２を引き続き参照すると、ベルト１２は、下面３４上に互いに円周方向に離間した複数の半径方向の歯４０を有する。隣接する歯４０間の円周方向間隔は内縁３６から外縁３８に向かって広くなっており、所与の半径では歯４０間のピッチ若しくは円周方向間隔が一定である。歯４０はそれぞれ、ベルト１２の幅の少なくとも一部に延びてギャップ４４によって互いに離間している複数の歯部４２を備える。さらに、歯４０はそれぞれ、駆動面４６及び反対側の非駆動面４８を備える。理想的には、各歯４０は放射状の形状となる、すなわち、各面４６、４８は、カーブの仮想半径上に配置される。この構成にすれば、円錐形の駆動プーリが、移動の方向に関係なくベルト１２を有効に駆動することが可能になる。換言すれば、ベルト１２は双方向型とみなされる。
【００１６】
「上」及び「下」という用語は、ベルト１２の対向する面を指し、積載物を載せて運ぶ面３２と、歯４０を有する面３４とを区別するために用いられる。ベルト１２のうちアイドラプーリ１６、１８の一方と駆動プーリ１４との間の部分等では、荷重支承面３２が必ずしも「上」面とは限らず、歯付き面３４が必ずしも「下」面とは限らないことが図１において明らかである。しかしながら、上側スパン２８では、荷重支承面３２が普通は「上」面であり、歯付き面３４が「下」面である。したがって、便宜上、「上」及び「下」という用語を用いて面３２、３４を説明する。
【００１７】
図１を再び参照すると、ベルト１２の下面３４の下に位置付けられるスライダベッド５０が、ベルト１２の上側スパン２８を少なくとも部分的に支持する。スライダベッド５０の斜視図である図３に示すように、スライダベッド５０は、ベルト１２の少なくとも一部を支持する形状及びサイズの概ね平面状の本体５２を備える。図示の実施形態では、スライダベッド５０は内縁５４から外縁５６まで延びる。外縁５６において、スライダベッド５０は、上方且つ半径方向内方に延びるフランジ５８の形態の停止部で終わる。フランジ５８は、ベッド５０にアクセスするために分離可能又は取り外し可能であり得る。
【００１８】
本発明の一態様によれば、スライダベッド５０は、本体５２上に少なくとも１つのガイド６０を備える。図示の実施形態では、スライダベッド５０は複数のガイド６０を備えており、ガイド６０はそれぞれ、本体５２から上方に突出して本体５２に沿ってベルトの進行方向に延びる弓形レールである。ガイド６０は、空間６２によって互いに半径方向に分離されており、スライダベッド５０の内縁５４から外縁５６まで漸増する曲率半径を有する。さらに、ガイド６０及び空間６２は、ベルト１２のギャップ４４及び歯部４２それぞれと噛み合うようなサイズ及び配列になっている。図４の側断面図に示すように、ベルト１２がスライダベッド５０に載ると、フランジ５８がベルトの外縁３８を受け入れ、ベルト１２のギャップ４４がガイド６０を受け入れ、ガイド６０間の空間６２が歯部４２を受け入れる。
【００１９】
好ましくは、ギャップ４４及びガイド６０がほぼ同じ厚さであるか、又は代替的に、ガイド６０の厚さがギャップ４４の厚さよりも厚くてもよい。その結果、図５の長手方向断面図に示すように、隣接する歯４０間のガイド６０の区間でも、ベルト１２の下面３４がガイド６０に載る。一実施形態によれば、ギャップ４４及びガイド６０はそれぞれ、ベルト１２の厚さとほぼ同じ厚さである。
【００２０】
ガイド６０は、本体５２と一体形成されてもよく、又は接着剤、ファスナ、摩擦嵌め若しくは溶接等の接合プロセス等、任意の適当な取り付け手段又はプロセスを用いて本体５２に取り付けられる別個の構成部品として作られてもよい。さらに、ガイド６０は、本体５２と同じ材料でできていても異なる材料でできていてもよい。例えば、ガイド６０及び本体５２の両方が金属製若しくはポリマー製であってもよく、又は本体５２及びガイド６０の一方が金属製で、本体５２及びガイド６０の他方がポリマー製であってもよい。ガイド６０の製造に用いられる例示的な材料は、超高分子量（ＵＨＭＷ）ポリマーである。ベルト１２とガイド６０との間の抗力を最小化するために、ガイド６０は、比較的低い摩擦係数を有する材料でできているか又はコーティングされ得る。例えば、ガイド６０は、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）としても知られているポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の減摩材でコーティングされ得る。さらに、ガイド６０は、ベルト１２との接触面積が最小になるように設計され得る。例えば、図６に示すように、ガイド６０は、図４の実施形態の平坦な上面６４とは対照的な湾曲した又は窪んだ上面６４を有し得る。
【００２１】
次に、アイドラプーリ１６又は１８の斜視図である図７を参照すると、アイドラプーリ１６、１８はそれぞれ、主ローラ７０と、主ローラ７０から半径方向に延びてベルト１２の歯４０に対応するように空間７４によって分離されている複数の部分ローラ７２とを備える。図示の実施形態によれば、主ローラ７０は、内縁３６と外縁３８とでのベルト１２の異なる速度に対応するように円錐台形である。部分ローラ７２の数は歯部４２間のギャップ４４の数と等しく、これはガイド６０の数と等しい。図８の側断面図に示すように、部分ローラ７２及び空間７４は、ベルト１２のギャップ４４及び歯部４２それぞれと噛み合うようなサイズ及び配列になっている。したがって、部分ローラ７２は、ガイド６０間の間隔と等しい距離だけ互いに離間していることになる。好ましくは、部分ローラ７２それぞれの半径方向の厚さ（すなわち、主ローラ７０の半径と部分ローラ７２の半径との差）は、ギャップ４４の厚さとほぼ等しく、又は代替的に、部分ローラ７２の半径方向の厚さがギャップ４４の厚さよりも厚くてもよい。この構成の結果として、隣接する歯４０間の部分ローラ７２の区間でも、ベルト１２の下面３４が部分ローラ７２に載る。アイドラプーリ１６、１８は平滑なものとして図示されているが、アイドラプーリ１６、１８がベルトの歯４０と係合するようになっているシーブによって離間している複数の歯を備えることは本発明の範囲内にある。
【００２２】
アイドラプーリの他の構成が本発明に適応し得ることは明らかであろう。例えば、図７Ａにおいて、アイドラプーリ１８Ａは、それぞれが単一の軸７０Ａを中心に別個に回転可能であると共にそれぞれが同じ直径を有する複数の個別ローラ７２Ａでできていてもよい。したがって、ベルトの外縁に近いローラほど、ベルトの内縁に近いローラよりも速く回転する。このように、事実上円筒形のアイドラプーリを用いることができる。この構成の利点は、曲線部分と、隣接するコンベヤとの間で、より小さな直径のより均一な移送が達成されることができることである。
【００２３】
コンベヤ１０のベルト１２が湾曲しているため、ベルト１２の速度は内縁３６から外縁３８にかけて異なり、駆動プーリ１４はこの速度の差に対応するように適合されなければならない。駆動プーリ１４をいくつかの方法で適合させることができるが、その一例を図１のコンベヤ１０の実施形態に関して示す。
【００２４】
図１からの駆動プーリ１４が、駆動プーリ１４の側面図である図９においてより明確に示されている。図９で見られるように、駆動プーリ１４は円錐台形であり、内縁８０及び外縁８２で終わっており、内縁８０の直径は外縁８２よりも小さい。円錐台形である結果として、駆動プーリ１４が長手方向中心軸線８４を中心に回転するとき、駆動プーリ１４の表面における速度は内縁８０から外縁８２にかけて異なる。さらに、駆動プーリ１４は、半径方向シーブ８６によって離間している複数の半径方向の歯８８を備える。歯８８は、図９に示すように駆動プーリ１４の幅にわたって連続していてもよく、又はベルト１２の不連続な歯４０のように不連続であってもよい。内縁８０又は外縁８２の一方から所与の半径又は半径方向距離で、歯８８又はシーブ８６のピッチ若しくは円周方向間隔は一定である。駆動プーリ１４からベルト１２にトルクを伝達するために、駆動プーリのシーブ８６は、ベルト１２が駆動プーリ１４に巻き付くときにベルトの歯４０を受け入れ、駆動プーリの歯８８の少なくとも１つが、ベルトの歯４０の対応する少なくとも１つの駆動面４６に当接する。駆動プーリ１４及びベルト１２の相対ピッチ、並びに駆動プーリのシーブ８６及びベルトの歯４０の相対寸法等の因子を含む、駆動スプロケット１４からベルト１２にトルクを伝達する例示的な駆動機構の詳細は、本明細書に全体が参照により援用される米国特許出願第６０／５９３，４９３号に記載されている。駆動プーリ１４がベルト１２の運動を引き起こし、駆動プーリ１４が円錐台形であるため、駆動プーリ１４の寸法は、駆動プーリ１４の速度がベルト１２の必要な速度差に見合うように駆動プーリ１４の表面に沿って変わるように選択され得る。
【００２５】
コンベヤ１０の動作中、駆動プーリ１４は軸２０を中心に回転し、駆動プーリのシーブ８６は、上述のようにベルトの歯４０と係合してベルト１２にトルクを伝達する。ベルトの内縁３６及び外縁３８が駆動プーリの内縁８０及び外縁８２それぞれの近くにあるようにベルト１２及び駆動プーリ１４が配列されることで、駆動プーリ１４の速度は、ベルト１２の曲線形状に対応するように駆動プーリ１４の表面に沿って変わる。駆動プーリ１４がベルト１２を矢印３０の方向に移動させると、ベルト１２はアイドラプーリ１６、１８に巻き付き、上側スパン２８が一方のアイドラプーリ１６から他方のアイドラプーリ１８に向かって移動する。特に、アイドラプーリ１６、１８の部分ローラ７２間の空間７４がベルトの歯４０の歯部４２を受け入れ、ギャップ４４が部分ローラ７２を受け入れて、ベルト１２がアイドラプーリ１６、１８に巻き付くときのベルトの半径方向内方移動を防止する。その結果、ベルト１２は、アイドラプーリ１６、１８に滑らかに巻き付き、アイドラプーリ１６、１８は、ベルト１２の移動がアイドラプーリ１６、１８の運動を引き起こせば軸２２、２４を中心に自由に回転できる。アイドラプーリ１６、１８の主ローラ７０の円錐台形は、ベルト１２の幅にわたるベルト１２の速度差に対応する。部分ローラ７２がスライダベッド５０のガイド６０と一致するため、ベルト１２の上側スパン２８が一方のアイドラプーリ１６を離れると、ベルトの歯４０の歯部４２及びギャップ４４がスライダベッド５０の空間６２及びガイド６０それぞれと一致する。同様に、上側スパン２８がスライダベッド５０を離れて他方のアイドラプーリ１８に近づくと、ベルトの歯４０の歯部４２及びギャップ４４は、アイドラプーリ１８の空間７４及び部分ローラ７２それぞれと一致する。ベルト１２の上側スパン２８がスライダベッド５０に沿って進むと、ガイド６０は、上側スパン２８の移動の軌道を定めてベルト１２の半径方向移動を防止する。換言すれば、ガイド６０は、歯４０の半径方向内方移動を阻止してベルト１２を半径方向内方に引き込む力に対抗するバリケードとして有効に機能する。
【００２６】
ベルト１２の速度差に対応するようになっている駆動プーリ１４の代替的な実施形態が、図１０乃至図１２に示されている。代替的な駆動プーリ９０の側面図である図１０の実施形態では、駆動プーリ９０は、中心軸１０２と共に回転するように取り付けられる、直径が拡大していく複数の個別プーリ９２、９４、９６、９８、１００を備える。駆動プーリ９０は、任意の適当な数の個別プーリを含むことができ、図１０では、例として５つの個別プーリ９２、９４、９６、９８、１００を有するものとして示されている。個別プーリ９２、９４、９６、９８、１００の直径が異なるため、個別プーリ９２、９４、９６、９８、１００それぞれの表面は、中心軸１０２の回転時に異なる速度で移動し、最小の個別プーリ９２は最低速度を有し、最大の個別プーリ１００は最高速度を有する。したがって、駆動プーリ９０及びベルト１２は、個別プーリ９２、９４、９６、９８、１００がベルト１２の内縁３６から外縁３８まで最小から最大の順に配列されるような位置になっている。さらに、個別プーリ９２、９４、９６、９８、１００はそれぞれ、個別プーリ９２、９４、９６、９８、１００の回転軸線と概ね平行な向きの歯１０４及びシーブ１０６を備えるものとして示されている。代替的に、歯１０４及びシーブ１０６は、図９の実施形態の駆動プーリ１４に関して示されるのと同様に半径方向に向いていてもよい。歯１０４及びシーブ１０６のサイズ、形状並びに向きは、個別プーリ９２、９４、９６、９８、１００それぞれの幅等のサイズに基づいて決めることができる。例えば、カーブにおける互いの接触面積を最小にするように、各シーブ（又は歯）を湾曲させることができる。
【００２７】
別の代替的な駆動プーリ１１０の側面図である図１１Ａの実施形態では、駆動プーリ１１０は、ほぼ同じ直径を有する複数の個別プーリを備える。駆動プーリ１１０は、任意の適当な数の個別プーリを含むことができ、図１１Ａでは、例として内側プーリ１１２及び外側プーリ１１４という２つの個別プーリを有するものとして示されている。内側プーリ１１２及び外側プーリ１１４はそれぞれ、各自の中心軸１１６、１１８と共に回転可能であり、シーブ１２２によって分離されている複数の歯１２０を備える。現実施形態では、歯１２０／シーブ１２２のピッチは、内側プーリ１１２及び外側プーリ１１４の両方でほぼ同じである。
【００２８】
駆動プーリ１１０のこの実施形態では、コンベヤ１０は、図１１Ｂに示す代替的なベルト１２４を用い、この図はベルト１２４の下面図である。ベルト１２４は図２に示す実施形態のベルト１２と同様であるが、図１１Ｂのベルト１２４は歯の配列が異なる。ベルト１２と同様に、ベルト１２４は不連続な複数の歯１２６を備えるが、歯１２６は駆動プーリ１１０に従って配列される。特に、歯１２６は歯１２６の組に分けて配列され、各組が個別プーリの一方に対応する。したがって、図示の実施形態では、歯１２６は、内側プーリ１１２に対応する内側組１２８及び外側プーリ１１４に対応する外側組１３０に分けて配列される。内側プーリ１１２のピッチが外側プーリ１１４のピッチとほぼ同じであるため、歯１２６の内側組１２８のピッチは、歯１２６の外側組１３０のピッチとほぼ同じである。ベルト１２４の曲率と、内側歯組１２８及び外側歯組１３０の等しいピッチに起因して、ベルト１２４の所与の長さでの内側組１２８の歯１２６は、外側組１３０の歯１２６よりも少ない。
【００２９】
図１１Ａの駆動プーリ１１０及び図１１Ｂのベルト１２４を備えるコンベヤ１０の動作中、内側プーリ１１２及び外側プーリ１１４は、歯１２６の内側組１２８及び外側組１３０と一致する。外側プーリ１１４は、ベルト１２４の外縁の高速に対応するように内側プーリ１１２よりも高速で駆動される。内側プーリ１１２と外側プーリ１１４との速度の差は、これらの両方が同じピッチを有していても歯１２６の内側組１２８と外側組１３０とでの歯１２６の数に差があるため調整される。外側組１３０の歯１２６の方の数が多いことで、外側プーリ１１４の方が高速でベルトの外側を駆動することができる。
【００３０】
内側プーリ１１２及び外側プーリ１１４はそれぞれ、内側プーリ１１２及び外側プーリ１１４の回転軸線と概ね平行な向きの歯１２０及びシーブ１２２を備えるものとして示されている。代替的に、歯１２０及びシーブ１２２は、図９の実施形態の駆動プーリ１４に関して示されるのと同様に半径方向に向いていてもよい。歯１２０及びシーブ１２２のサイズ、形状及び向きは、内側プーリ１１２及び外側プーリ１１４それぞれの幅等のサイズに基づいて決めることができる。さらに、ベルト１２４は、図３の実施形態に関して示されるガイド６０と共に利用することができる。ガイド６０は、歯１２６のサイズ及び位置決めに対応するようなサイズ及びスライダベッド５０上の配列になっている。
【００３１】
別の代替的な駆動プーリ１４０の側面図である図１２の実施形態では、駆動プーリ１４０は、同じ直径を有する複数の個別プーリを備える。図１１Ａの実施形態の駆動プーリ１１０の場合と同様に、駆動プーリ１４０は、任意の適当な数の個別プーリを含むことができ、図１２では、例として内側プーリ１４２及び外側プーリ１４４という２つの個別プーリを有するものとして示されている。さらに、駆動プーリ１１０の場合と同様に、駆動プーリ１４０の内側プーリ１４２及び外側プーリ１４４はそれぞれ、各自の中心軸１４６、１４８と共に回転可能であり、シーブ１５２によって分離されている複数の歯１５０を備える。しかしながら、内側プーリ１４２のピッチと外側プーリ１４４のピッチとが異なるため、駆動プーリ１４０は駆動プーリ１１０とは異なる。現実施形態では、内側プーリ１４２の歯１５０のピッチが外側プーリ１４４の歯のピッチよりも小さい（すなわち、歯１５０間の間隔が狭い）。その結果、代替的なベルト１２４を用いるのではなく、ベルト１２を駆動プーリ１４０と共に利用することができる。
【００３２】
駆動プーリ１４０を備えるコンベヤ１０の動作中、内側プーリ１４２及び外側プーリ１４４は、内側プーリ１４２がベルトの内縁３６に近く、外側プーリ１４４がベルトの外縁３８に近い位置等、ベルト１２に対して適当な位置で配列される。外側プーリ１４４は、ベルト１２の速度差に対応するように内側プーリ１４２よりも高速で駆動される。内側プーリ１４２と外側プーリ１４４とのピッチの差に起因して、内側プーリ１４２と外側プーリ１４４との速度の差が可能であり、外側プーリ１４４のピッチの方が大きいことで、外側プーリ１４４の方が高速で駆動されることができる。
【００３３】
内側プーリ１４２及び外側プーリ１４４はそれぞれ、内側プーリ１４２及び外側プーリ１４４の回転軸線と概ね平行な向きの歯１５０及びシーブ１５２を備えるものとして示されている。代替的に、歯１５０及びシーブ１５２は、図９の実施形態の駆動プーリ１４に関して示されるのと同様に半径方向に向いていてもよい。歯１５０及びシーブ１５２のサイズ、形状及び向きは、内側プーリ１４２及び外側プーリ１４４それぞれの幅等のサイズに基づいて決めることができる。
【００３４】
スライダベッド５０のガイド６０に加えて、又はその代替物として、コンベヤ１０は、ベルト１２の軌走を容易にするためにセンターホイールガイド１６０を備えることができる。例示的なセンターホイールガイド１６０は、ベルト１２及びセンターホイールガイド１６０の概略上面図である図１３に示されている。センターホイールガイド１６０は、ベルト１２の内縁３６に隣接して位置決めされる概ね円形、楕円形、弓形又は卵形の本体である。センターホイールガイド１６０があることで、ベルト１２の半径方向内方移動が妨げられる。センターホイールガイド１６０は、ベルト１２が移動するときに静止していてもよく、又は回転していてもよい。
【００３５】
スライダベルト５０のガイド６０に加えて、又はその代替物として、コンベヤ１０は、ベルト１２の軌走を容易にするために１つ又は複数のガイドポスト１７０を備えることができる。例示的なガイドポスト１７０は、ベルト１２及びガイドポスト１７０の概略上面図である図１４に示されている。ガイドポスト１７０はそれぞれ、円筒体等の概ね垂直な本体を備える。ガイドポスト１７０は、長手方向軸１７２を中心に回転可能であってもよく、又は静止していてもよい。ガイドポスト１７０はそれぞれ、ガイドポスト１７０があることでベルト１２の半径方向内方移動が妨げられるようにベルト１２の内縁３６に隣接して位置付けられる。用いられるガイドポスト１７０の数は、コンベヤ１０の構成に応じて決まる。例えば、ベルト１２が比較的大きなターン（すなわち、約１００度よりも大きなターン）を有する場合、又は中央駆動コンベヤでは、図１４に例として示す３つのガイドポスト１７０等、複数のガイドポストを用いることができる。別の例として、ターンが比較的小さい（すなわち、約１００度よりも小さなターン）場合、ガイドポストは１つしか必要とされない場合があり、ガイドポストは、例えばアイドラプーリの近くに位置決めすることができる。
【００３６】
図１５は、ベルト２１２の歯の配列の代替的な一実施形態を示す。歯２１４は、内縁２１６から外縁２１８まで半径方向に延びる。しかしながら、各歯２１４は、頂点２２０及びそこから延びる２つのアーム２２２、２２４を備える「Ｖ字形」である。アーム間にはリリーフ区間２２６が画定され、各アームは、図１０に示すもの等の駆動プーリのシーブと係合するようになっている駆動面２２８を有する。ベルト２１２を逆方向に移動させる場合、駆動面が逆になることが明らかであろう。ベルト２１２は完全に双方向型である。
【００３７】
コンベヤ１０は、一対のアイドラプーリ及び１つの駆動プーリを備える中央駆動コンベヤとして図示及び上述されているが、コンベヤ１０が１つの駆動プーリ及び単一のアイドラプーリに巻き付くベルト等の他の構成を有することは本発明の範囲内にある。
【００３８】
本発明のコンベヤ１０は、ベルトの半径方向移動を防止することに加えていくつかの利点を提供する。例えば、ベルトの予張力に少なくとも或る程度起因する大きな半径方向内向きの力がコンベヤ１０では大幅に低減され、その結果、コンベヤ１０のフレームをはるかに単純且つ軽量にすることができる。
【００３９】
本発明は、その特定の実施形態に関連して具体的に記載されているが、これは説明のためであって、限定のためではなく、添付の特許請求の範囲は従来技術で可能な限り広義に解釈すべきであることを理解されたい。例えば、歯を駆動プーリ（及び／又は必要であればアイドラプーリ）に位置付けてもよく、シーブ又は凹部がベルトにあってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態によるスライダベッドによって支持される歯付き無端ベルトを備える中央駆動カーブコンベヤの斜視図である。
【図２】図１に示すコンベヤからのベルトの下面図である。
【図３】図１に示すコンベヤからのガイドを有するスライダベッドの斜視図である。
【図４】図１の線４−４に沿った断面図である。
【図５】図４の線５−５に沿った断面図である。
【図６】ガイドの代替的な一実施形態を示す図４と同様の断面図である。
【図７】図１に示すコンベヤからのアイドラプーリの斜視図である。
【図７Ａ】アイドラプーリの代替的な一実施形態の斜視図である。
【図８】図１の線８−８に沿った断面図である。
【図９】図１に示すコンベヤからの駆動プーリの側面図である。
【図１０】図１のコンベヤの駆動プーリの代替的な一実施形態の側面図である。
【図１１Ａ】図１のコンベヤの駆動プーリの別の代替的な実施形態の側面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの駆動プーリと共に用いられる代替的なベルトの下面図である。
【図１２】図１のコンベヤの駆動プーリの別の代替的な実施形態の側面図である。
【図１３】本発明の一実施形態によるベルト及びセンターホイールガイドの概略上面図である。
【図１４】本発明の一実施形態によるベルト及びガイドポストの概略上面図である。
【図１５】歯パターンの代替的な一実施形態を示すベルトの一部の下面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯付きの無端ベルトと、ベルトの半径方向移動を防止するガイドとを備えるカーブコンベヤに関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本願は、２００６年２月８日に出願された米国仮出願第６０／７４３，２５３号の利益を主張し、当該出願の全体が本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００３】
コンベヤは、或る場所から別の場所へ物体を移動させるベルトを備える既知の装置であり、直線区間及び曲線区間を備えることができる。カーブコンベヤでは、ベルトの内縁（すなわち、半径が小さい方の縁）の速度は、ベルトの外縁（すなわち、半径が大きい方の縁）の速度よりも遅い。
【０００４】
ベルトのタイプによっては、互いに対して移動させることによってこの速度の差を補償することができる複数の連動パネル又は連動モジュールを備えるものがある。例えば、空港の手荷物引き渡しコンベヤで利用される場合が多いもの等の連動パネルは、ベルトがコンベヤの曲線区間を移動するときにベルトの内縁において互いに重なることができる。モジュラーベルトは、互いに対して摺動するか又は他の方法で移動して互いの間の空間を有効に変えることができる連動モジュールを備える。モジュラーベルトがカーブを移動するとき、ベルトの内縁ではモジュール間の空間が小さくなるが、ベルトの外縁ではモジュール間の空間が大きくなる。チェーンベルトの挙動は、チェーンベルトのリンクが互いに対して移動することができるという点を除いて、モジュラーベルトと同様である。カーブでベルトにかかる張力は、ベルトを半径方向内方に押すことにより、カーブコンベヤに沿った移動中にベルトを内方に移動させる傾向がある。連動パネルで見られるような剛性ベルトは、本質的に内方移動に抵抗する傾向があり、通常は内側半径上のガイドによって移動に対するさらなる抵抗が与えられる。チェーンベルトの場合の内方移動に対する抵抗は、スプロケットがチェーンリンクと係合することによって与えられる。
【０００５】
上記のコンベヤベルトは、カーブコンベヤベルトの旋回半径を補償して内方移動の問題に何らかの解決手段を与えるが、食品業界等の特定の業界での使用には最適ではない。食品業界では、衛生及び清潔さが重要であり、流体及び屑が連結パネル、リンク、チェーン等の接合部に詰まる可能性があり、これらは衛生的に除去するのが困難である。概ね連続した平滑な上面を有する無端の熱可塑性ベルトが、食品業界での使用に好ましい。
【０００６】
無端ベルトを備える１つのタイプのコンベヤは、平滑な上面及び下面を有し且つ駆動プーリとテールピース（通常はプーリ又は固定棒）との間に延びる、張力がかかった平ベルトを備える。駆動プーリとベルトとの間の摩擦が前者から後者へのトルクの伝達を可能にすることにより、ベルトの運動を引き起こす。
【０００７】
摩擦駆動無端ベルトは、所望される平滑な上面を有するが、カーブコンベヤの半径方向移動に関連する上述の問題は依然として存在する。半径方向内向きの力を克服するための従来技術の解決手段は、ベルトの外縁を支持して内向きの力に対抗する案内装置又は軌走（tracking）装置を含む。これらの装置は、カーブに沿って位置決めされ、ベルトの縁に沿って等、ベルトの半径方向外方に位置付けられる。
【０００８】
これらの案内装置はベルトの半径方向移動を防止する機能を果たすが、摩擦駆動無端ベルトは依然として食品業界等の業界に最適ではない。ベルトにかかる張力は、ベルトを動かすのに必要な摩擦を維持するのに必要であるため、このタイプのコンベヤは、張力及び摩擦が弱まり得るような環境ではうまく機能しない。食品業界では、食品からグリース及び排水が導入されることが、摩擦の損失をもたらすことにより、コンベヤの性能に悪影響を与える可能性がある。
【０００９】
代替的に、無端ベルトを備える別のコンベヤは、平坦な上面、及び下面上の歯を有する低摩擦直結駆動（direct drive）ベルトを備える。このタイプのコンベヤは、洗浄しやすい継目のない平坦な上面を有し、摩擦駆動平ベルトに関連する張力及び摩擦の問題を克服する。歯は、ベルトと駆動スプロケットとの間の摩擦もベルトの張力も必要とせずに、駆動スプロケットのシーブと係合してベルトにトルクを伝達する。このようなコンベヤは、本明細書に全体が参照により援用される米国特許出願第６０／５９３，４９３号に開示されている。しかしながら、低張力直結駆動ベルトの或る程度の半径方向移動はなおも問題となっている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるカーブコンベヤは、内縁及び外縁を有する無端ベルトを備える。外縁は、カーブの半径上でのベルトの移動に対応するように内縁よりも長い。駆動プーリが回転するように取り付けられる。ベルト又は駆動プーリが歯を有し、他方がシーブを有し、ベルトがプーリに巻き付くときに少なくとも１つの歯がシーブと駆動係合する。固定ガイドがカーブでベルトと係合して、カーブの内方へのベルトの半径方向移動に抵抗する。
【００１１】
一実施の形態では、ガイドはスライダベッドのレールを備える。別の実施の形態では、ガイドはセンターガイドホイールを含む。さらなる実施の形態では、ガイドは、ベルトの内縁に沿って位置決めされる少なくとも１つのガイドポストを含む。これらはそれぞれ、単独で又は互いに組み合わせて複数あってもよい。
【００１２】
好ましくは、ベルトは熱可塑性物質から形成され、ベルトは歯を有し、駆動プーリはシーブを有する。この場合、駆動プーリは円錐形である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明によるカーブコンベヤは、無端歯付きコンベヤベルトと、ベルトの半径方向移動を防止するガイドとを提供する。次に図を参照すると、図１は、例示的な中央駆動（center drive）式の設置状態の無端歯付きベルト１２を備えるコンベヤ１０の第１の実施形態を示す。このような意味で、「無端」は、スプライスを有するか若しくは有しない、又は連続ループを形成するように何らかの方法で端同士が接合されたベルトを意味する。ベルト１２は、駆動プーリ１４及び２つのアイドラ又は従動プーリ１６、１８に巻き付き、プーリ１４、１６、１８はそれぞれ、各自の中心軸２０、２２、２４を中心に回転するように取り付けられている。図示の実施形態では、駆動プーリ１４は複数の歯及びシーブを備えるスプロケットだが、アイドラプーリ１６、１８は歯もシーブも含まない。しかしながら、プーリ１４、１６、１８がいくつかの異なる形状及びサイズのいずれかであることは本発明の範囲内にある。ベルト１２のうちアイドラプーリ１６、１８間の部分は、ベルト１２の荷重支承用スパン又は上側スパン２８を画定し、この構成では、ベルト１２が矢印３０の方向に進むと上側スパン２８が積載物を運ぶことができる。
【００１４】
ベルト１２は、内縁３６及び外縁３８に沿って接合される上面３２並びに下面３４を備える。上面３２と下面３４との間の距離がベルト１２の厚さを画定する。上面３２は、非常に平滑で不連続部がなく、通常はＰｅｂａｘ（登録商標）樹脂、ポリエステル又はポリウレタン等の熱可塑性材料でできている。ベルト１２の下面３４の図である図２に示すように、ベルト１２は、内縁３６が曲率半径Ｒ１を有し、外縁３８がＲ１よりも大きな曲率半径Ｒ２を有するように湾曲している。側縁３６、３８間の半径方向距離は、ベルト１２の幅すなわちＲ２−Ｒ１を画定し、この場合、Ｒ１は０以上の任意の値であり得る。ベルト１２の曲線形状により、ベルトが駆動プーリ１４によって駆動されると、ベルト１２の外縁３８はベルト１２の内縁３６よりも速く移動する。
【００１５】
図２を引き続き参照すると、ベルト１２は、下面３４上に互いに円周方向に離間した複数の半径方向の歯４０を有する。隣接する歯４０間の円周方向間隔は内縁３６から外縁３８に向かって広くなっており、所与の半径では歯４０間のピッチ若しくは円周方向間隔が一定である。歯４０はそれぞれ、ベルト１２の幅の少なくとも一部に延びてギャップ４４によって互いに離間している複数の歯部４２を備える。さらに、歯４０はそれぞれ、駆動面４６及び反対側の非駆動面４８を備える。理想的には、各歯４０は放射状の形状となる、すなわち、各面４６、４８は、カーブの仮想半径上に配置される。この構成にすれば、円錐形の駆動プーリが、移動の方向に関係なくベルト１２を有効に駆動することが可能になる。換言すれば、ベルト１２は双方向型とみなされる。
【００１６】
「上」及び「下」という用語は、ベルト１２の対向する面を指し、積載物を載せて運ぶ面３２と、歯４０を有する面３４とを区別するために用いられる。ベルト１２のうちアイドラプーリ１６、１８の一方と駆動プーリ１４との間の部分等では、荷重支承面３２が必ずしも「上」面とは限らず、歯付き面３４が必ずしも「下」面とは限らないことが図１において明らかである。しかしながら、上側スパン２８では、荷重支承面３２が普通は「上」面であり、歯付き面３４が「下」面である。したがって、便宜上、「上」及び「下」という用語を用いて面３２、３４を説明する。
【００１７】
図１を再び参照すると、ベルト１２の下面３４の下に位置付けられるスライダベッド５０が、ベルト１２の上側スパン２８を少なくとも部分的に支持する。スライダベッド５０の斜視図である図３に示すように、スライダベッド５０は、ベルト１２の少なくとも一部を支持する形状及びサイズの概ね平面状の本体５２を備える。図示の実施形態では、スライダベッド５０は内縁５４から外縁５６まで延びる。外縁５６において、スライダベッド５０は、上方且つ半径方向内方に延びるフランジ５８の形態の停止部で終わる。フランジ５８は、ベッド５０にアクセスするために分離可能又は取り外し可能であり得る。
【００１８】
本発明の一態様によれば、スライダベッド５０は、本体５２上に少なくとも１つのガイド６０を備える。図示の実施形態では、スライダベッド５０は複数のガイド６０を備えており、ガイド６０はそれぞれ、本体５２から上方に突出して本体５２に沿ってベルトの進行方向に延びる弓形レールである。ガイド６０は、空間６２によって互いに半径方向に分離されており、スライダベッド５０の内縁５４から外縁５６まで漸増する曲率半径を有する。さらに、ガイド６０及び空間６２は、ベルト１２のギャップ４４及び歯部４２それぞれと噛み合うようなサイズ及び配列になっている。図４の側断面図に示すように、ベルト１２がスライダベッド５０に載ると、フランジ５８がベルトの外縁３８を受け入れ、ベルト１２のギャップ４４がガイド６０を受け入れ、ガイド６０間の空間６２が歯部４２を受け入れる。
【００１９】
好ましくは、ギャップ４４及びガイド６０がほぼ同じ厚さであるか、又は代替的に、ガイド６０の厚さがギャップ４４の厚さよりも厚くてもよい。その結果、図５の長手方向断面図に示すように、隣接する歯４０間のガイド６０の区間でも、ベルト１２の下面３４がガイド６０に載る。一実施形態によれば、ギャップ４４及びガイド６０はそれぞれ、ベルト１２の厚さとほぼ同じ厚さである。
【００２０】
ガイド６０は、本体５２と一体形成されてもよく、又は接着剤、ファスナ、摩擦嵌め若しくは溶接等の接合プロセス等、任意の適当な取り付け手段又はプロセスを用いて本体５２に取り付けられる別個の構成部品として作られてもよい。さらに、ガイド６０は、本体５２と同じ材料でできていても異なる材料でできていてもよい。例えば、ガイド６０及び本体５２の両方が金属製若しくはポリマー製であってもよく、又は本体５２及びガイド６０の一方が金属製で、本体５２及びガイド６０の他方がポリマー製であってもよい。ガイド６０の製造に用いられる例示的な材料は、超高分子量（ＵＨＭＷ）ポリマーである。ベルト１２とガイド６０との間の抗力を最小化するために、ガイド６０は、比較的低い摩擦係数を有する材料でできているか又はコーティングされ得る。例えば、ガイド６０は、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）としても知られているポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の減摩材でコーティングされ得る。さらに、ガイド６０は、ベルト１２との接触面積が最小になるように設計され得る。例えば、図６に示すように、ガイド６０は、図４の実施形態の平坦な上面６４とは対照的な湾曲した又は窪んだ上面６４を有し得る。
【００２１】
次に、アイドラプーリ１６又は１８の斜視図である図７を参照すると、アイドラプーリ１６、１８はそれぞれ、主ローラ７０と、主ローラ７０から半径方向に延びてベルト１２の歯４０に対応するように空間７４によって分離されている複数の部分ローラ７２とを備える。図示の実施形態によれば、主ローラ７０は、内縁３６と外縁３８とでのベルト１２の異なる速度に対応するように円錐台形である。部分ローラ７２の数は歯部４２間のギャップ４４の数と等しく、これはガイド６０の数と等しい。図８の側断面図に示すように、部分ローラ７２及び空間７４は、ベルト１２のギャップ４４及び歯部４２それぞれと噛み合うようなサイズ及び配列になっている。したがって、部分ローラ７２は、ガイド６０間の間隔と等しい距離だけ互いに離間していることになる。好ましくは、部分ローラ７２それぞれの半径方向の厚さ（すなわち、主ローラ７０の半径と部分ローラ７２の半径との差）は、ギャップ４４の厚さとほぼ等しく、又は代替的に、部分ローラ７２の半径方向の厚さがギャップ４４の厚さよりも厚くてもよい。この構成の結果として、隣接する歯４０間の部分ローラ７２の区間でも、ベルト１２の下面３４が部分ローラ７２に載る。アイドラプーリ１６、１８は平滑なものとして図示されているが、アイドラプーリ１６、１８がベルトの歯４０と係合するようになっているシーブによって離間している複数の歯を備えることは本発明の範囲内にある。
【００２２】
アイドラプーリの他の構成が本発明に適応し得ることは明らかであろう。例えば、図７Ａにおいて、アイドラプーリ１８Ａは、それぞれが単一の軸７０Ａを中心に別個に回転可能であると共にそれぞれが同じ直径を有する複数の個別ローラ７２Ａでできていてもよい。したがって、ベルトの外縁に近いローラほど、ベルトの内縁に近いローラよりも速く回転する。このように、事実上円筒形のアイドラプーリを用いることができる。この構成の利点は、曲線部分と、隣接するコンベヤとの間で、より小さな直径のより均一な移送が達成されることができることである。
【００２３】
コンベヤ１０のベルト１２が湾曲しているため、ベルト１２の速度は内縁３６から外縁３８にかけて異なり、駆動プーリ１４はこの速度の差に対応するように適合されなければならない。駆動プーリ１４をいくつかの方法で適合させることができるが、その一例を図１のコンベヤ１０の実施形態に関して示す。
【００２４】
図１からの駆動プーリ１４が、駆動プーリ１４の側面図である図９においてより明確に示されている。図９で見られるように、駆動プーリ１４は円錐台形であり、内縁８０及び外縁８２で終わっており、内縁８０の直径は外縁８２よりも小さい。円錐台形である結果として、駆動プーリ１４が長手方向中心軸線８４を中心に回転するとき、駆動プーリ１４の表面における速度は内縁８０から外縁８２にかけて異なる。さらに、駆動プーリ１４は、半径方向シーブ８６によって離間している複数の半径方向の歯８８を備える。歯８８は、図９に示すように駆動プーリ１４の幅にわたって連続していてもよく、又はベルト１２の不連続な歯４０のように不連続であってもよい。内縁８０又は外縁８２の一方から所与の半径又は半径方向距離で、歯８８又はシーブ８６のピッチ若しくは円周方向間隔は一定である。駆動プーリ１４からベルト１２にトルクを伝達するために、駆動プーリのシーブ８６は、ベルト１２が駆動プーリ１４に巻き付くときにベルトの歯４０を受け入れ、駆動プーリの歯８８の少なくとも１つが、ベルトの歯４０の対応する少なくとも１つの駆動面４６に当接する。駆動プーリ１４及びベルト１２の相対ピッチ、並びに駆動プーリのシーブ８６及びベルトの歯４０の相対寸法等の因子を含む、駆動スプロケット１４からベルト１２にトルクを伝達する例示的な駆動機構の詳細は、本明細書に全体が参照により援用される米国特許出願第６０／５９３，４９３号に記載されている。駆動プーリ１４がベルト１２の運動を引き起こし、駆動プーリ１４が円錐台形であるため、駆動プーリ１４の寸法は、駆動プーリ１４の速度がベルト１２の必要な速度差に見合うように駆動プーリ１４の表面に沿って変わるように選択され得る。
【００２５】
コンベヤ１０の動作中、駆動プーリ１４は軸２０を中心に回転し、駆動プーリのシーブ８６は、上述のようにベルトの歯４０と係合してベルト１２にトルクを伝達する。ベルトの内縁３６及び外縁３８が駆動プーリの内縁８０及び外縁８２それぞれの近くにあるようにベルト１２及び駆動プーリ１４が配列されることで、駆動プーリ１４の速度は、ベルト１２の曲線形状に対応するように駆動プーリ１４の表面に沿って変わる。駆動プーリ１４がベルト１２を矢印３０の方向に移動させると、ベルト１２はアイドラプーリ１６、１８に巻き付き、上側スパン２８が一方のアイドラプーリ１６から他方のアイドラプーリ１８に向かって移動する。特に、アイドラプーリ１６、１８の部分ローラ７２間の空間７４がベルトの歯４０の歯部４２を受け入れ、ギャップ４４が部分ローラ７２を受け入れて、ベルト１２がアイドラプーリ１６、１８に巻き付くときのベルトの半径方向内方移動を防止する。その結果、ベルト１２は、アイドラプーリ１６、１８に滑らかに巻き付き、アイドラプーリ１６、１８は、ベルト１２の移動がアイドラプーリ１６、１８の運動を引き起こせば軸２２、２４を中心に自由に回転できる。アイドラプーリ１６、１８の主ローラ７０の円錐台形は、ベルト１２の幅にわたるベルト１２の速度差に対応する。部分ローラ７２がスライダベッド５０のガイド６０と一致するため、ベルト１２の上側スパン２８が一方のアイドラプーリ１６を離れると、ベルトの歯４０の歯部４２及びギャップ４４がスライダベッド５０の空間６２及びガイド６０それぞれと一致する。同様に、上側スパン２８がスライダベッド５０を離れて他方のアイドラプーリ１８に近づくと、ベルトの歯４０の歯部４２及びギャップ４４は、アイドラプーリ１８の空間７４及び部分ローラ７２それぞれと一致する。ベルト１２の上側スパン２８がスライダベッド５０に沿って進むと、ガイド６０は、上側スパン２８の移動の軌道を定めてベルト１２の半径方向移動を防止する。換言すれば、ガイド６０は、歯４０の半径方向内方移動を阻止してベルト１２を半径方向内方に引き込む力に対抗するバリケードとして有効に機能する。
【００２６】
ベルト１２の速度差に対応するようになっている駆動プーリ１４の代替的な実施形態が、図１０乃至図１２に示されている。代替的な駆動プーリ９０の側面図である図１０の実施形態では、駆動プーリ９０は、中心軸１０２と共に回転するように取り付けられる、直径が拡大していく複数の個別プーリ９２、９４、９６、９８、１００を備える。駆動プーリ９０は、任意の適当な数の個別プーリを含むことができ、図１０では、例として５つの個別プーリ９２、９４、９６、９８、１００を有するものとして示されている。個別プーリ９２、９４、９６、９８、１００の直径が異なるため、個別プーリ９２、９４、９６、９８、１００それぞれの表面は、中心軸１０２の回転時に異なる速度で移動し、最小の個別プーリ９２は最低速度を有し、最大の個別プーリ１００は最高速度を有する。したがって、駆動プーリ９０及びベルト１２は、個別プーリ９２、９４、９６、９８、１００がベルト１２の内縁３６から外縁３８まで最小から最大の順に配列されるような位置になっている。さらに、個別プーリ９２、９４、９６、９８、１００はそれぞれ、個別プーリ９２、９４、９６、９８、１００の回転軸線と概ね平行な向きの歯１０４及びシーブ１０６を備えるものとして示されている。代替的に、歯１０４及びシーブ１０６は、図９の実施形態の駆動プーリ１４に関して示されるのと同様に半径方向に向いていてもよい。歯１０４及びシーブ１０６のサイズ、形状並びに向きは、個別プーリ９２、９４、９６、９８、１００それぞれの幅等のサイズに基づいて決めることができる。例えば、カーブにおける互いの接触面積を最小にするように、各シーブ（又は歯）を湾曲させることができる。
【００２７】
別の代替的な駆動プーリ１１０の側面図である図１１Ａの実施形態では、駆動プーリ１１０は、ほぼ同じ直径を有する複数の個別プーリを備える。駆動プーリ１１０は、任意の適当な数の個別プーリを含むことができ、図１１Ａでは、例として内側プーリ１１２及び外側プーリ１１４という２つの個別プーリを有するものとして示されている。内側プーリ１１２及び外側プーリ１１４はそれぞれ、各自の中心軸１１６、１１８と共に回転可能であり、シーブ１２２によって分離されている複数の歯１２０を備える。現実施形態では、歯１２０／シーブ１２２のピッチは、内側プーリ１１２及び外側プーリ１１４の両方でほぼ同じである。
【００２８】
駆動プーリ１１０のこの実施形態では、コンベヤ１０は、図１１Ｂに示す代替的なベルト１２４を用い、この図はベルト１２４の下面図である。ベルト１２４は図２に示す実施形態のベルト１２と同様であるが、図１１Ｂのベルト１２４は歯の配列が異なる。ベルト１２と同様に、ベルト１２４は不連続な複数の歯１２６を備えるが、歯１２６は駆動プーリ１１０に従って配列される。特に、歯１２６は歯１２６の組に分けて配列され、各組が個別プーリの一方に対応する。したがって、図示の実施形態では、歯１２６は、内側プーリ１１２に対応する内側組１２８及び外側プーリ１１４に対応する外側組１３０に分けて配列される。内側プーリ１１２のピッチが外側プーリ１１４のピッチとほぼ同じであるため、歯１２６の内側組１２８のピッチは、歯１２６の外側組１３０のピッチとほぼ同じである。ベルト１２４の曲率と、内側歯組１２８及び外側歯組１３０の等しいピッチに起因して、ベルト１２４の所与の長さでの内側組１２８の歯１２６は、外側組１３０の歯１２６よりも少ない。
【００２９】
図１１Ａの駆動プーリ１１０及び図１１Ｂのベルト１２４を備えるコンベヤ１０の動作中、内側プーリ１１２及び外側プーリ１１４は、歯１２６の内側組１２８及び外側組１３０と一致する。外側プーリ１１４は、ベルト１２４の外縁の高速に対応するように内側プーリ１１２よりも高速で駆動される。内側プーリ１１２と外側プーリ１１４との速度の差は、これらの両方が同じピッチを有していても歯１２６の内側組１２８と外側組１３０とでの歯１２６の数に差があるため調整される。外側組１３０の歯１２６の方の数が多いことで、外側プーリ１１４の方が高速でベルトの外側を駆動することができる。
【００３０】
内側プーリ１１２及び外側プーリ１１４はそれぞれ、内側プーリ１１２及び外側プーリ１１４の回転軸線と概ね平行な向きの歯１２０及びシーブ１２２を備えるものとして示されている。代替的に、歯１２０及びシーブ１２２は、図９の実施形態の駆動プーリ１４に関して示されるのと同様に半径方向に向いていてもよい。歯１２０及びシーブ１２２のサイズ、形状及び向きは、内側プーリ１１２及び外側プーリ１１４それぞれの幅等のサイズに基づいて決めることができる。さらに、ベルト１２４は、図３の実施形態に関して示されるガイド６０と共に利用することができる。ガイド６０は、歯１２６のサイズ及び位置決めに対応するようなサイズ及びスライダベッド５０上の配列になっている。
【００３１】
別の代替的な駆動プーリ１４０の側面図である図１２の実施形態では、駆動プーリ１４０は、同じ直径を有する複数の個別プーリを備える。図１１Ａの実施形態の駆動プーリ１１０の場合と同様に、駆動プーリ１４０は、任意の適当な数の個別プーリを含むことができ、図１２では、例として内側プーリ１４２及び外側プーリ１４４という２つの個別プーリを有するものとして示されている。さらに、駆動プーリ１１０の場合と同様に、駆動プーリ１４０の内側プーリ１４２及び外側プーリ１４４はそれぞれ、各自の中心軸１４６、１４８と共に回転可能であり、シーブ１５２によって分離されている複数の歯１５０を備える。しかしながら、内側プーリ１４２のピッチと外側プーリ１４４のピッチとが異なるため、駆動プーリ１４０は駆動プーリ１１０とは異なる。現実施形態では、内側プーリ１４２の歯１５０のピッチが外側プーリ１４４の歯のピッチよりも小さい（すなわち、歯１５０間の間隔が狭い）。その結果、代替的なベルト１２４を用いるのではなく、ベルト１２を駆動プーリ１４０と共に利用することができる。
【００３２】
駆動プーリ１４０を備えるコンベヤ１０の動作中、内側プーリ１４２及び外側プーリ１４４は、内側プーリ１４２がベルトの内縁３６に近く、外側プーリ１４４がベルトの外縁３８に近い位置等、ベルト１２に対して適当な位置で配列される。外側プーリ１４４は、ベルト１２の速度差に対応するように内側プーリ１４２よりも高速で駆動される。内側プーリ１４２と外側プーリ１４４とのピッチの差に起因して、内側プーリ１４２と外側プーリ１４４との速度の差が可能であり、外側プーリ１４４のピッチの方が大きいことで、外側プーリ１４４の方が高速で駆動されることができる。
【００３３】
内側プーリ１４２及び外側プーリ１４４はそれぞれ、内側プーリ１４２及び外側プーリ１４４の回転軸線と概ね平行な向きの歯１５０及びシーブ１５２を備えるものとして示されている。代替的に、歯１５０及びシーブ１５２は、図９の実施形態の駆動プーリ１４に関して示されるのと同様に半径方向に向いていてもよい。歯１５０及びシーブ１５２のサイズ、形状及び向きは、内側プーリ１４２及び外側プーリ１４４それぞれの幅等のサイズに基づいて決めることができる。
【００３４】
スライダベッド５０のガイド６０に加えて、又はその代替物として、コンベヤ１０は、ベルト１２の軌走を容易にするためにセンターホイールガイド１６０を備えることができる。例示的なセンターホイールガイド１６０は、ベルト１２及びセンターホイールガイド１６０の概略上面図である図１３に示されている。センターホイールガイド１６０は、ベルト１２の内縁３６に隣接して位置決めされる概ね円形、楕円形、弓形又は卵形の本体である。センターホイールガイド１６０があることで、ベルト１２の半径方向内方移動が妨げられる。センターホイールガイド１６０は、ベルト１２が移動するときに静止していてもよく、又は回転していてもよい。
【００３５】
スライダベルト５０のガイド６０に加えて、又はその代替物として、コンベヤ１０は、ベルト１２の軌走を容易にするために１つ又は複数のガイドポスト１７０を備えることができる。例示的なガイドポスト１７０は、ベルト１２及びガイドポスト１７０の概略上面図である図１４に示されている。ガイドポスト１７０はそれぞれ、円筒体等の概ね垂直な本体を備える。ガイドポスト１７０は、長手方向軸１７２を中心に回転可能であってもよく、又は静止していてもよい。ガイドポスト１７０はそれぞれ、ガイドポスト１７０があることでベルト１２の半径方向内方移動が妨げられるようにベルト１２の内縁３６に隣接して位置付けられる。用いられるガイドポスト１７０の数は、コンベヤ１０の構成に応じて決まる。例えば、ベルト１２が比較的大きなターン（すなわち、約１００度よりも大きなターン）を有する場合、又は中央駆動コンベヤでは、図１４に例として示す３つのガイドポスト１７０等、複数のガイドポストを用いることができる。別の例として、ターンが比較的小さい（すなわち、約１００度よりも小さなターン）場合、ガイドポストは１つしか必要とされない場合があり、ガイドポストは、例えばアイドラプーリの近くに位置決めすることができる。
【００３６】
図１５は、ベルト２１２の歯の配列の代替的な一実施形態を示す。歯２１４は、内縁２１６から外縁２１８まで半径方向に延びる。しかしながら、各歯２１４は、頂点２２０及びそこから延びる２つのアーム２２２、２２４を備える「Ｖ字形」である。アーム間にはリリーフ区間２２６が画定され、各アームは、図１０に示すもの等の駆動プーリのシーブと係合するようになっている駆動面２２８を有する。ベルト２１２を逆方向に移動させる場合、駆動面が逆になることが明らかであろう。ベルト２１２は完全に双方向型である。
【００３７】
コンベヤ１０は、一対のアイドラプーリ及び１つの駆動プーリを備える中央駆動コンベヤとして図示及び上述されているが、コンベヤ１０が１つの駆動プーリ及び単一のアイドラプーリに巻き付くベルト等の他の構成を有することは本発明の範囲内にある。
【００３８】
本発明のコンベヤ１０は、ベルトの半径方向移動を防止することに加えていくつかの利点を提供する。例えば、ベルトの予張力に少なくとも或る程度起因する大きな半径方向内向きの力がコンベヤ１０では大幅に低減され、その結果、コンベヤ１０のフレームをはるかに単純且つ軽量にすることができる。
【００３９】
本発明は、その特定の実施形態に関連して具体的に記載されているが、これは説明のためであって、限定のためではなく、添付の特許請求の範囲は従来技術で可能な限り広義に解釈すべきであることを理解されたい。例えば、歯を駆動プーリ（及び／又は必要であればアイドラプーリ）に位置付けてもよく、シーブ又は凹部がベルトにあってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態によるスライダベッドによって支持される歯付き無端ベルトを備える中央駆動カーブコンベヤの斜視図である。
【図２】図１に示すコンベヤからのベルトの下面図である。
【図３】図１に示すコンベヤからのガイドを有するスライダベッドの斜視図である。
【図４】図１の線４−４に沿った断面図である。
【図５】図４の線５−５に沿った断面図である。
【図６】ガイドの代替的な一実施形態を示す図４と同様の断面図である。
【図７】図１に示すコンベヤからのアイドラプーリの斜視図である。
【図７Ａ】アイドラプーリの代替的な一実施形態の斜視図である。
【図８】図１の線８−８に沿った断面図である。
【図９】図１に示すコンベヤからの駆動プーリの側面図である。
【図１０】図１のコンベヤの駆動プーリの代替的な一実施形態の側面図である。
【図１１Ａ】図１のコンベヤの駆動プーリの別の代替的な実施形態の側面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの駆動プーリと共に用いられる代替的なベルトの下面図である。
【図１２】図１のコンベヤの駆動プーリの別の代替的な実施形態の側面図である。
【図１３】本発明の一実施形態によるベルト及びセンターホイールガイドの概略上面図である。
【図１４】本発明の一実施形態によるベルト及びガイドポストの概略上面図である。
【図１５】歯パターンの代替的な一実施形態を示すベルトの一部の下面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続面、内縁、及びカーブの半径上でのベルトの移動に対応するように前記内縁よりも長い外縁、を有する無端の実質的に無張力のベルトと、回転するように取り付けられる駆動プーリとを備え、前記ベルト及び前記駆動プーリの一方が歯を有し、該ベルト及び該駆動プーリの他方がシーブを有し、前記ベルトが前記プーリに巻き付くときに少なくとも１つの歯がシーブと駆動係合する、カーブコンベヤであって、前記カーブで前記ベルトと係合して、該カーブの内方への前記ベルトの半径方向移動に抵抗する固定ガイドを備えることを特徴とする、カーブコンベヤ。
【請求項２】
前記ガイドはスライダベッドのレールを含む、請求項１に記載のカーブコンベヤ。
【請求項３】
前記ガイドはセンターガイドホイールを含む、請求項１又は２に記載のカーブコンベヤ。
【請求項４】
前記ガイドは、前記ベルトの前記内縁に沿って位置決めされる少なくとも１つのガイドポストを含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のカーブコンベヤ。
【請求項５】
前記ベルトは熱可塑性物質から形成される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のカーブコンベヤ。
【請求項６】
前記ベルトは前記歯を有し、前記駆動プーリは前記シーブを有する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のカーブコンベヤ。
【請求項７】
前記駆動プーリは円錐形である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のカーブコンベヤ。
【請求項８】
複数のレール、ガイドホイール又はガイドポストを備えることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のカーブコンベヤ。
【請求項１】
連続面、内縁、及びカーブの半径上でのベルトの移動に対応するように前記内縁よりも長い外縁、を有する無端の実質的に無張力のベルトと、回転するように取り付けられる駆動プーリとを備え、前記ベルト及び前記駆動プーリの一方が歯を有し、該ベルト及び該駆動プーリの他方がシーブを有し、前記ベルトが前記プーリに巻き付くときに少なくとも１つの歯がシーブと駆動係合する、カーブコンベヤであって、前記カーブで前記ベルトと係合して、該カーブの内方への前記ベルトの半径方向移動に抵抗する固定ガイドを備えることを特徴とする、カーブコンベヤ。
【請求項２】
前記ガイドはスライダベッドのレールを含む、請求項１に記載のカーブコンベヤ。
【請求項３】
前記ガイドはセンターガイドホイールを含む、請求項１又は２に記載のカーブコンベヤ。
【請求項４】
前記ガイドは、前記ベルトの前記内縁に沿って位置決めされる少なくとも１つのガイドポストを含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のカーブコンベヤ。
【請求項５】
前記ベルトは熱可塑性物質から形成される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のカーブコンベヤ。
【請求項６】
前記ベルトは前記歯を有し、前記駆動プーリは前記シーブを有する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のカーブコンベヤ。
【請求項７】
前記駆動プーリは円錐形である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のカーブコンベヤ。
【請求項８】
複数のレール、ガイドホイール又はガイドポストを備えることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のカーブコンベヤ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図７Ａ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図７Ａ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公表番号】特表２００９−５２５９３５（Ｐ２００９−５２５９３５Ａ）
【公表日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５４５０２（Ｐ２００８−５５４５０２）
【出願日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０６１８５５
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０９２９２８
【国際公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【出願人】（５０７２４４０５７）サーモドライヴ エルエルシー (7)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０６１８５５
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０９２９２８
【国際公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【出願人】（５０７２４４０５７）サーモドライヴ エルエルシー (7)
【Ｆターム（参考）】
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