Устройство и способ для перемещения продукции между конвейерами
Устройство содержит вертикально расположенную раму (8), бесконечный привод (24), установленный на раме (8) с натяжением на рабочих колесах, по меньшей мере, один опорный элемент (26), связанный с бесконечным приводом. Держатель продукта связан с опорным элементом с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, продолжающейся поперек рамы. Держатель продукта соединен с возможностью привода в действие не более чем с одним бесконечным приводом. Опорный элемент частично охватывает, по меньшей мере, раму и может быть связан как с ней, так и с одним или более рабочими колесами бесконечного привода так, что степень свободы опорного элемента поперек плоскости рамы является по существу фиксированной при перемещении вдоль заданного пути в плоскости рамы с помощью бесконечного привода. Опорный элемент содержит колеса (36а, 36b, 36c, 36d). Снижается износ бесконечных приводов. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству и способу для перемещения продукции, а более конкретно к устройству и способу для перемещения продукции с первого конвейера на второй конвейер, в котором разность по высоте между конвейерами можно преодолеть по существу в горизонтальном положении.
Нидерландский патент NL 1023107 заявителя относится к непрерывному вертикальному конвейеру с изогнутыми направляющими, который также выполнен с возможностью преодоления разности по высоте между конвейерами. Недостатки этого конвейера, описанные в этой патентной публикации, включают в себя, среди других, износ бесконечных приводов.
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы выполнить устройство и способ вышеупомянутого типа, в котором один или более недостатков, по меньшей мере, частично устранены и в котором износ бесконечных приводов, в частности, снижен.
Поставленная задача решается с помощью устройства по независимому п.1 формулы изобретения и способа по независимому п.10 формулы изобретения.
Другими словами, рама имеет направление высоты, и опорный элемент может быть связан с рамой так, чтобы опорный элемент перемещался по существу свободно вдоль предопределенного пути в направлении высоты с помощью бесконечного привода, тогда как положение поперек направления высоты остается по существу одинаковым. Положение остается по существу одинаковым поперек направления высоты, так как перемещение опорного элемента поперек направления высоты рамы по существу ограничено связью опорного элемента с рамой.
Поскольку применяется бесконечный привод, то предопределенный путь, вдоль которого опорный элемент перемещается посредством бесконечного привода, образует бесконечный контур.
Поскольку опорный элемент может быть связан с рамой так, чтобы степень свободы опорного элемента поперек плоскости рамы была по существу фиксированной, тогда как опорный элемент перемещается по существу свободно в плоскости рамы с помощью бесконечного привода, причем опорный элемент одновременно обеспечивает опору (механическую жесткость) и свободу перемещения для держателя продукта. Таким образом, может быть достаточно одного бесконечного привода, который, кроме того, должен функционировать только как привод. Поскольку функцию опоры держателя продукта поперек плоскости рамы (перемещение которого, например, компенсируется с помощью поперечной нагрузки на бесконечном приводе в устройстве, показанном в NL 1023107) выполняет согласно настоящему изобретению опорный элемент, бесконечный привод, согласно настоящему изобретению, с одной стороны, нагружен меньше, что уже приводит в результате к значительному уменьшению износа бесконечного привода. С другой стороны, достаточно одного бесконечного привода, посредством чего дополнительно снижается износ. Если множество бесконечных приводов вместе амортизируют нагрузку (как в NL 1023107), то разность в натяжении между различными бесконечными приводами, которые подвергаются нагрузке, приведет в результате к неправильной работе, причем эта неправильная работа является существенной причиной износа. Так как такая связь между бесконечными приводами является лишней согласно настоящему изобретению, то получается значительное уменьшение износа бесконечного привода.
Дополнительное преимущество помимо значительного уменьшения износа бесконечного привода заключается в том, что также значительно увеличена нагрузка, которую может нести на себе держатель продукта. Этот результат достигается тем, что держатель продукта больше не связан непосредственно с бесконечным приводом посредством оси и элементов связи (как в NL 1023107), но соединен с опорным элементом, связанным с рамой. Благодаря своей связи с рамой этот опорный элемент позволяет поглощать усилия поперек плоскости рамы. Сам бесконечный привод должен только перемещать держатель продукта посредством опорного элемента, и ему больше не требуется поглощать какие-либо усилия поперек плоскости рамы. Так как опорный элемент поглощает эти усилия, то грузоподъемность держателя продукта увеличивается, посредством чего можно перемещать более тяжелую продукцию с помощью держателя продукта по сравнению с тем, как это было ранее.
Другим дополнительным преимуществом является то, что устройство легче регулировать тогда, когда отсутствует необходимость установки множества бесконечных приводов, приводимых в действие, по возможности, равномерно, так как будет достаточно одного бесконечного привода.
Другие дополнительные преимущества заключаются в том, что будет достаточно одного бесконечного привода, посредством чего устройство может иметь более компактную конструкцию, в которой требуется меньше деталей, и, более того, устройство будет иметь меньшую массу и, таким образом, будет легче для транспортировки и размещения. Кроме того, поскольку количество деталей уменьшается, дополнительно увеличивается надежность.
Ради полноты следует отметить, что выражение “что степень свободы … является по существу фиксированной” необходимо понимать в значении ограничения, которое значительно уменьшает перемещение в этом направлении относительно рамы, но которое не обязательно полностью предотвращает абсолютное перемещение. Таким образом, например, можно предусмотреть раму, которая сама в некоторой степени деформируется, когда держатель продукта несет на себе большой груз, тогда как рама тем не менее сохранятся в состоянии, где степень свободы является по существу фиксированной согласно идее настоящего изобретения.
Степень свободы преобразований перемещения в плоскости рамы связана с бесконечным приводом. Степень свободы вращения горизонтальной оси, которая продолжается относительно плоскости рамы и с помощью которой держатель продукта размещается на опорном элементе, связана с направляющим средством. Это направляющее средство выполнено с возможностью удержания держателя продукта по существу в горизонтальном положении.
Держатель продукта соединен с возможностью привода в действие не более чем с одним бесконечным приводом. Этот бесконечный привод имеет только функцию привода, тогда как опорный элемент, соединенный с бесконечным приводом, имеет функцию опоры. Благодаря этому опорному элементу второй бесконечный привод (как в NL 1023107) является лишним.
Согласно предпочтительному варианту осуществления используется один бесконечный привод, хотя можно предусмотреть также использование множества бесконечных приводов, которые приводятся в действие независимо друг от друга. Одного бесконечного привода может быть достаточно, так как бесконечный привод функционирует только с целью привода опорного элемента, и нет необходимости обеспечивать какую-либо опору в поперечном направлении. Специалистам в данной области техники будет ясно, что устройство согласно настоящему изобретению может содержать множество (независимо работающих) бесконечных приводов, например, на обеих сторонах рамы. Они представляют собой бесконечные приводы, действующие независимо друг от друга, каждый из которых можно применить, например, для направления движения их собственного, где также можно предусмотреть, чтобы скорости движения двух приводов отличались.
Следует особо отметить, что изобретение относится только к вариантам осуществления, в которых (если применяется множество бесконечных приводов) эти бесконечные приводы независимы друг от друга. “Независимые друг от друга” означает, что один держатель продукта находится в механическом соединении, с возможностью привода в действие, не более чем с одним бесконечным приводом, и бесконечные приводы взаимно не связаны.
Конечно, можно предусмотреть множество держателей продукта, которые соединены с возможностью привода в действие с одним общим бесконечным приводом. Эти держатели продукта, распределенные на некотором расстоянии друг от друга по бесконечному контуру, повышают производительность перемещения продукции пропорционально количеству держателей продукта.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления бесконечный привод натянут между, по меньшей мере, верхним рабочим колесом и нижним рабочим колесом, в котором, по меньшей мере, одно их двух рабочих колес приводится в действие с помощью мотора. Так как рабочие колеса размещены одно над другим, бесконечный привод, натянутый на эти рабочие колеса, обеспечивает привод, который продолжается в направлении высоты по существу по вертикально продолжающейся раме. Таким образом, устройство подходит для перемещения продукции между конвейерами, между которыми существует разность по высоте.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления опорный элемент может быть связан с одним или более рабочими колесами бесконечного привода так, что степень свободы опорного элемента поперек плоскости рамы является по существу фиксированной, тогда как опорный элемент по существу свободно перемещается в плоскости рамы с помощью бесконечного привода. Так как опорный элемент может быть связан с одним или более рабочими колесами, эти рабочие колеса действуют как опорные, тогда как опорный элемент перемещается через изгиб. Благодаря этой связи с рабочим колесом опорный элемент может перемещаться только в очень маленьком диапазоне поперек плоскости рамы, посредством чего эта степень свободы является по существу фиксированной. Хотя можно предусмотреть опорный элемент, действующий на пластинчатой поверхности, такой как передняя пластина рамы, связь с рабочим колесом имеет дополнительные преимущества в том, что относительная остановка может иметь место между опорным элементом и рабочим колесом. Эта относительная остановка означает, что рабочее колесо перемещается совместно с движением опорного элемента, посредством чего рабочее колесо и опорный элемент по существу останавливаются относительно друг друга. Таким образом, износ между двумя частями уменьшается до минимума.
Так как опорный элемент согласно этому предпочтительному варианту осуществления может быть, кроме того, связан с одним или более рабочими колесами бесконечного привода, а также с рамой, опорный элемент может быть связан по существу по всему контуру с частью, обеспечивающей опору соответственно с рамой или рабочим колесом, посредством чего можно обеспечить степень свободы опорного элемента поперек плоскости рамы во время всего движения по бесконечному контуру.
Хотя можно предусмотреть раму, содержащую опорный элемент, в предпочтительном варианте осуществления опорный элемент, по меньшей мере, частично содержит раму и/или рабочее колесо для того, чтобы таким образом достигнуть связи между опорным элементом и/или рабочим колесом. Так как опорный элемент непосредственно содержит часть, обеспечивающую опору, образованную с помощью рамы или рабочих колес, можно обеспечить связь опорного элемента с рабочим колесом. Таким образом, обеспечивается связь в течение движения по всему контуру.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления рама содержит рядом с рабочими колесами направляющую стенку для направления по ней, по меньшей мере, боковой поверхности опорного элемента, удаленного от рабочего колеса. Эта боковая поверхность опорного элемента, удаленная от рабочего колеса, то есть боковая поверхность опорного элемента, которая следует за внешним изгибом, может быть направлена по направляющей стенке так, чтобы она, таким образом, была связана с рамой. Кроме того, во время прохождения через изгиб обеспечивается также связь с рабочим колесом, таким образом, связь с рамой (на внешней боковой поверхности изгиба).
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления опорный элемент выполнен с колесами с коэффициентом трения ниже 0,1. Хотя можно предусмотреть скользящий контакт посредством скользящих башмаков между опорным элементом и частями, обеспечивающими опору соответственно рамой или рабочими колесами, при использовании колес, предпочтительно выполненных из износостойкого материала с низким коэффициентом трения такого, например, как нейлон или однородный эластомер полиуретана высокого качества или полиамид. Так как эти колеса могут быть роликовыми, дополнительно уменьшается сопротивление истиранию. Во время прохождения через изгиб кроме вращательного движения колес будет также иметь место направляющее движение колес, в случае которого желательно иметь низкий коэффициент трения менее 0,1.
Кроме скользящих башмаков и колес можно также предусмотреть применяемую канавку для шариков. Канавка для шариков содержит корпус шарика, заполненный одним большим шариком, который поддерживается с помощью большого количества маленьких шариков. Преимуществом канавок для шариков является их высокая несущая способность.
Согласно другому дополнительному предпочтительному варианту осуществления колеса опорного элемента изготовлены из нейлона.
Согласно другому дополнительному предпочтительному варианту осуществления устройство дополнительно содержит направляющее средство, выполненное с возможностью удержания держателя продукта по существу в горизонтальном положении, причем направляющее средство содержит, по меньшей мере, четыре направляющих колеса, которые входят в контакт попарно с роликовой направляющей.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления устройство содержит множество опорных элементов, распределенных на некотором расстоянии друг от друга по бесконечному приводу, имеющему в каждом случае держатель продукта, связанный с ним. Увеличение производительности устройства можно получить путем применения множества держателей продуктов, предпочтительно, распределенных приблизительно на равных расстояниях.
Согласно другому варианту осуществления первый конвейер и/или второй конвейер является канатным конвейером или роликовым конвейером, и держатель продукта содержит пальцы, размещенные приблизительно параллельно и на некотором расстоянии друг от друга, для прохождения между канатами канатного конвейера или между роликами роликового конвейера. Таким образом, предотвращаются переходные процессы при перемещении продукта, что является преимуществом в случае нестабильной продукции или продуктов с переменными размерами. Держатель продукта все время поддерживает продукт, размещенный на держателе продукта, посредством чего можно избежать захвата продукта с помощью зажимов или присосок.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления расстояние между канатами канатного конвейера и расстояние между роликами роликового конвейера, по меньшей мере, больше, чем ширина пальцев для того, чтобы эти пальцы могли перемещаться надежным способом между канатами и/или роликами.
Согласно другому дополнительному предпочтительному варианту осуществления бесконечный привод содержит канат, цепь, ленту или трос.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу в соответствии с независимым п.10 формулы изобретения.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу, в котором использовано устройство, как описано в этом документе.
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения дополнительно пояснены в следующем ниже описании со ссылкой на чертежи, на которых:
фиг.1 - вид в перспективе спереди устройства перемещения согласно настоящему изобретению;
фиг.2 - вид в перспективе спереди в разрезе устройства перемещения, показанного на фиг.1;
фиг.3 - вид в перспективе сзади в разрезе устройства, показанного на фиг.1;
фиг.4 - детальный вид в перспективе спереди держателя продукта со связанным опорным элементом согласно настоящему изобретению;
фиг.5 - детальный вид в перспективе сзади устройства, показанного на фиг.3;
фиг.6 - детальный вид в перспективе спереди, в котором опорный элемент проходит через изгиб;
фиг.7 - подробный вид в перспективе сзади расположения, показанного на фиг.6.
Устройство 1, показанное на фиг.1, для перемещения продукции, такой как продукты 6, с первого конвейера 2 на второй конвейер 4 содержит вертикально расположенную раму 8. Эта рама имеет переднюю сторону 10, содержащую направляющую стенку 14 и переднюю пластину 16. Рама 8 дополнительно имеет заднюю сторону 12, боковые стенки 18 и верхнюю стенку 20. В раме 8 размещен бесконечный привод 24 (в показанном варианте осуществления - цепь), который выполнен с возможностью перемещения одного или более держателей 28 продуктов вдоль рамы 8, для преодоления разности по высоте между первым конвейером 2 и вторым конвейером 4. В показанном варианте осуществления первый конвейер 2 является канатным конвейером, а второй конвейер 4 роликовым конвейером. Держатель 28 продукта имеет возможность поворота относительно горизонтальной оси, которая расположена поперек рамы (в направлении X) и который соединен с опорным элементом 26 (фиг.2). Опорный элемент 26 может быть связан с рамой 8 так, чтобы степень свободы опорного элемента 26 поперек плоскости рамы 8 оставалась по существу фиксированной. На фиг.1 это направление обозначено буквой X. Опорный элемент 26 может перемещаться свободно в плоскости Y-Z рамы 8 с помощью бесконечного привода 24.
На фиг.2 показано, как бесконечный привод 24 натягивается и приводится в действие верхним рабочим колесом 32 и нижним рабочим колесом 34. В показанном варианте осуществления верхнее колесо 32 приводится в действие с помощью мотора 22 для перемещения держателя 28 вверх и вниз вдоль рамы. Опорный элемент 26 дополнительно связан с направляющим средством 38, содержащим направляющие колеса 40 и связанные с ними направляющие 42. Это направляющее средство 38 обеспечивает удержание держателя 28 в горизонтальном положении путем вхождения в контакт одной пары из четырех направляющих колес 40 с направляющими 42, установленными на раме (фиг.2 и 3).
На детальном виде фиг.4 опорный элемент 26 изображен с частичным разрезом путем исключения передней пластины 50 опорного элемента 26. Таким образом, на фиг.4 показано, как опорный элемент 26 установлен на бесконечном приводе 24 посредством соединительного элемента 54. Опорный элемент 26 выполнен с колесами 36a-d, которые установлены на опорном элементе 26 посредством осей 56. Держатель 28 продукта прикреплен к опорному элементу посредством оси 30 и может вращаться вокруг нее так, чтобы держатель 28 продукта удерживался по существу в горизонтальном положении посредством направляющего средства 38. Направляющее средство 38 содержит направляющие колеса 40, показанные на фиг.4, которые могут входить в контакт с направляющими 42 (смотри, например, фиг.5).
Опорный элемент 26 содержит всего восемь колес 36a-d, соответственно, колеса 36a, расположенные по внутреннему радиусу бесконечного контура и на передней стороне, колеса 36b, аналогично расположенные на передней стороне, но затем по внешнему радиусу бесконечного контура, колеса 36c, которые размещены по внутреннему радиусу на задней стороне, и колеса 36d, которые расположены на задней стороне и следуют по внешнему радиусу бесконечного контура. Колеса 36a и 36c вместе охватывают полосу 60 рамы 8, тогда как колеса 36b и 36d охватывают подобную полосу 62 рамы 8 для того, чтобы таким образом связать опорный элемент 26 с рамой 8.
Держатель 28 продукта содержит пальцы 44, которые имеют такие размеры, чтобы эти пальцы 44 держателя 28 продукта могли проходить между канатами 46 канатного конвейера 2 и роликами 48 роликового конвейера 4.
В положении опорного элемента 26, показанного на фиг.6, видно, что, так как он проходит через изгиб с колесами 36a и 36c, он охватывает рабочее колесо 32 бесконечного привода 24, тогда как колеса 36b и 36d расположены по внешнему радиусу пути, который меняется от огражденного участка полосы 62 до огражденного участка направляющей стенки 14 рамы 8. Направляющие колеса 40 управляющего средства 38 наталкиваются на направляющие 42, посредством чего держатель 28 продукта удерживается по существу горизонтально, тогда как опорный элемент 26 проходит через изгиб бесконечного контура. Колеса 36a и 36c перемещаются по существу с одинаковой скоростью, как и рабочее колесо 32, посредством чего существует маленькая относительная разность по скорости. Колеса 36a и 36c могут по существу оставаться неподвижными, тогда как колеса 36b и 36d охватывают направляющую стенку 14 и перемещаются вдоль нее. Кроме перемещения по направляющим качения колеса 36b 36d также выполняют здесь слабое движение со скольжением, в целях которого колеса выполнены из материала с низким коэффициентом трения таким, например, как нейлон. Вид сзади в разрезе, изображенном на фиг.7, ясно показывает, как колеса 36с охватывают рабочее колесо 32 и как колеса 36d полосы 62 меняются местами на направляющей стенке 14.
Хотя показан предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения, вышеописанные варианты изобретения предназначены только для иллюстрации настоящего изобретения и никаким образом не ограничивают описание настоящего изобретения. Поэтому объем настоящего изобретения ограничен только следующей формулой изобретения.
1. Устройство для перемещения продукции с первого конвейера на второй конвейер, содержащее
вертикально расположенную раму (8),
бесконечный привод (24), установленный на раме, приводимый в действие с помощью мотора (22), и расположенный между, по меньшей мере, верхним рабочим колесом и нижним рабочим колесом, по меньшей мере, одно из которых приводится в действие с помощью мотора,
по меньшей мере, один опорный элемент, связанный с бесконечным приводом, обеспечивающим перемещение опорного элемента,
по меньшей мере, один держатель продукта, связанный с опорным элементом с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, продолжающейся поперек рамы,
отличающееся тем, что
держатель продукта соединен с возможностью привода в действие не более чем с одним бесконечным приводом,
опорный элемент (26) частично охватывает, по меньшей мере, раму (8) и может быть связан как с ней, так и с одним или более рабочими колесами бесконечного привода так, что степень свободы опорного элемента (26) поперек плоскости рамы является по существу фиксированной при перемещении вдоль заданного пути в плоскости рамы с помощью бесконечного привода (24).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что одно или более рабочее колесо выполняет функцию опорного, когда опорный элемент перемещается через изгиб.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что опорный элемент (26) содержит колеса (36a, 36c), расположенные по внутреннему радиусу бесконечного контура, и колеса (36b, 36d), расположенные по внешнему радиусу бесконечного контура, при этом опорный элемент (26) при перемещении через изгиб охватывает колеса (36a, 36c), расположенные по внутреннему радиусу, а колеса (36b, 36d), расположенные по внешнему радиусу, охватывают раму (8).
4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что, по меньшей мере, два держателя (28) продукта соединены с возможностью привода в действие с одним общим бесконечным приводом (24).
5. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что рама (8) содержит рядом с опорными колесами направляющую стенку (14) для направления по ней, по меньшей мере, боковой поверхности опорного элемента, удаленного от рабочего колеса (32, 34).
6. Устройство по п.1 или 2, в котором опорный элемент (26) изготовлен из нейлона.
7. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что содержит направляющее средство, выполненное с возможностью удержания держателя продукта в горизонтальном положении, причем направляющее средство включает в себя, по меньшей мере, четыре направляющих колеса, которые попарно входят в контакт с направляющей.
8. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что содержит несколько, отстоящих друг от друга по бесконечному приводу опорных элементов (26) с держателем (28) продукта.
9. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что первый и/или второй конвейер является канатным конвейером или роликовым конвейером, при этом держатель (28) продукта содержит пальцы, размещенные приблизительно параллельно и на расстоянии друг от друга для прохождения между канатами канатного конвейера или между роликами роликового конвейера.
10. Способ перемещения продукции с первого конвейера на второй конвейер, содержащий этапы, на которых
перемещают опорный элемент (26) с соединенным с ним держателем (28) продукта, вверх вдоль по существу вертикально расположенной рамы (8) посредством бесконечного привода (24), приводимого в действие с помощью мотора, до тех пор, пока держатель продукта не будет находиться в более высоком положении, чем первый конвейер, при этом держатель (28) продукта принимает продукт с конвейера и соединен с возможностью привода в действие не более чем с одним бесконечным приводом (24) посредством опорного элемента (26), при этом
бесконечный привод расположен между, по меньшей мере, верхним рабочим колесом и нижним рабочим колесом, по меньшей мере, одно из которых приводится в действие с помощью мотора,
опорный элемент (26) частично охватывает, по меньшей мере, раму (8) и может быть связан как с ней, так и с одним или более рабочими колесами бесконечного привода,
перемещают держатель (28) продукта вниз в положение ниже, чем второй конвейер, в котором продукт остается на втором конвейере; и
фиксируют степень свободы опорного элемента (26) посредством связи его с рамой и колесами (32, 34) так, что фиксированная степень свободы ориентирована поперек плоскости рамы, когда опорный элемент (26) перемещается по существу свободно в плоскости рамы (8) с помощью бесконечного привода (24).
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что одно или более рабочее колесо выполняет функцию опорного, когда опорный элемент перемещается через изгиб.
12. Способ по п.10 или 11, отличающийся тем, что используют устройство по пп.1-9.
