NO140176B - Modul for fremstilling av leddede konstruksjoner - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en modul for fremstilling av leddede konstruksjoner i samsvar med norsk patent nr. 137438

Kjedetransportører innbefatter vanligvis en endeløs kjede av ledd som hvert er dreibart forbundet i endene til nærliggende ledd. Den enkleste form når det gjelder konstruksjon av transportører er at hvert ledd er laget med en åpning i motstående ender for montering til dreiebolter, og at en transpor-tør av spesiell lengde og bredde oppnås ved å sette sammen en stor mengde enkelte ledd på hver bolt slik at vekslende ledd monteres i motsatte ender. Fabrikasjonen, håndteringen og sam-mensettingen av en stor mengde enkelte ledd for å lage en ende-løs transportør kan være en tidskrevende og kostbar prosess,

med mindre det anvendes automatisk verktøy og monteringsmaski-ner, noe som imidlertid vanligvis representerer en vesentlig utgift.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en forbedret modul for transportører hvor modulen innbefatter en rekke leddlignende elementer som er satt sammen på forhånd og anordnet slik at modulen er tilpasset ende til ende og kan snus, dvs. at en modul vil kunne forbindes til eller passe sammen med en lignende modul i endene uansett hvilken ende og hvilken modul som blir anvendt, å tilveiebringe en modul for transportører som er tilpasset for produksjon ved konvensjonelle støpeprosesser og å tilveiebringe en modul for transportører som er enkel og billig å fremstille og å sette sammen for å danne et transportørbånd, en matte eller lignende.

Transportørbånd av kjedeledd som er satt sammen av enkelte ledd har en tendens til å overføre store siderettede påkjenninger og høye bøyespenninger til dreiestengene som skal hindre separering av leddene i sideretning og bøyning eller de-formering av transportørleddene eller boltene fra en plan eller rettlinjet form.

Modulen skal innbefatte en rekke leddlignende elementer som er formet sammen som en enhet med integrerte tverrdeler, slik at det dannes en stiv gitterstruktur som er tilpasset til å motstå siderettede påkjenninger såvel som bøyespenninger, og transportørbåndet skal innbefatte en rekke moduler som er ordnet side ved side i rader med modulene i hver rad forskjøvet i forhold til modulene i nærliggende rader, slik at forbindelsesste-dene mellom modulen! i hver rad blir anbragt eller sentrert i forhold til modulene i nærliggende rader.

Viktige hensyn i formgivningen og konstruksjonen av en kjedeleddtransportør inkluderer robusthet og pålitelighet, dvs. om den lett lar seg deformere eller brytes i stykker, vekt, fordi den er en viktig faktor med hensyn til kraftforbruk og konstruksjon av kjedehjulene, egenskapene til det materiale eller de gjenstander som skal transporteres, dvs. om gjenstandene eller materialene blir understøttet slik det er nødvendig, om de faller gjennom, blir oppripet eller oppskrapet eller ødelagt på annen måte, lett demontering og reparering, levetiden og om-givelsene som transportøren skal arbeide i og spesielt hva angår virkningen av egenskapene og sammensetningen av det materiale som skal transporteres. F. eks. kan det være nødvendig at tran-sportøren arbeider i sterkt korroderende omgivelser, slik som saltvann, eller den kan anvendes til å transportere matvarer, noe som gjør at man må ta spesielle hensyn for å oppnå en lett rengjøringsmåte, mens bruk av smøremidler må forbys, da de kan forurense materialene som blir transportert.

En løsning på disse problemer blir oppnådd ved ledd-moduler for transportører hvor modulen kan lages av organisk plastmateriale ved konvensjonelle støpeprosesser, og som er konstruert slik at det kan benyttes dreiebolter som også er laget av organisk plastmateriale.

I norsk patent nr. 137438 er det beskrevet en modul for bygging av sammenkjedede strukturer.

Foreliggende oppfinnelse utgjør en forbedring og modifikasjon av modulene i dette patent.

Dette oppnås ved en modul i samsvar med norsk patent nr. 137438 som er kjennetegnet ved det som fremgår av kravene.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere forklares ved hjelp av utførelseseksempler som er fremstilt på tegningene, som viser: fig. 1 en del av et transportbelte sett i planriss, som viser anvendelsen og oppbyggingen av moduler,

fig. 2 et sideriss av en utførelse for en modul,

fig. 3 et perspektivriss av en annen utførelsesform for en modul,

fig. 4 et perspektivriss av en tredje utførelsesform for en modul,

fig. 5 et perspektivriss av en fjerde utførelsesform for en modul,

fig. 6 et skjematisk planriss av en femte utførelses-form for en modul,

fig. 7 et skjematisk planriss av en sjette utførelses-form for en modul og

fig. 8 et perspektivriss av en syvende utførelsesform for en modul.

På fig. 1 og 2 er det vist en utførelse av moduler for kjedeleddtransportører. Modulene er generelt betegnet med 10 og er konstruert slik at de danner en integrert enhet, idet de er fremstilt ved en konvensjonell støpeprosess, som f. eks. sprøytestøping. Modulen 10 innbefatter en rekke langstrakte, parallelle, adskilte, leddlignende elementer, f. eks. 24 eller 120. I den form som er vist er således lengden av modulen lik lengden av hvert ledd, og bredden er bestemt av antall ledd.

Alle de leddlignende elementer er i det vesentlige identiske, og hvert ledd innbefatter endepartier 12 som er bundet sammen ved en mellomliggende eller forbindende del 14 som har et i det vesentlige rektangulært tverrsnitt med større dybde enn bredde. De leddlignende elementer er bundet sammen som en enhet ved i det minste en, og fortrinnsvis et par adskilte tverrdeler 16 som er laget i ett med de forbindende deler 14, slik at det dannes en åpen eller perforert stiv konstruksjon. Endepartiene 12 er bredere og dypere enn de forbindende deler 14 og er laget med parallelle plane overflater som vender mot hverandre og som er adskilt fra nærliggende overflater med en avstand som er ubetydelig større (f. eks. 0,076 mm) enn tykkelsen (bredden) av endepartiene, slik at endepartiene av ledd-elementene av hver modul passer nøyaktig, men kan bevege seg mellom endepartiene til annenhver modul med de parallelle an-leggsflater i kontakt med hverandre. Hvert av endepartiene 12 er laget slik at de avgrenser et korresponderende hull av de innrettede hull 18 for opptak av dreiebolter eller dreiestenger 20 som er tilpasset slik at de dreibart forbinder modulene ende ved ende, mens de retter inn nærliggende moduler i sideretning. Endene av hver tverrdel strekker seg forbi de mellomliggende deler av de ved siden av liggende leddlignende elementer til plan som er adskilt fra sentralflåtene til endepartiene ved halve tykkelsen til disse, slik at tverrdeler av ved siden av liggende nærliggende moduler vil støte opp mot hverandre når de er satt sammen til et transportbånd. Tverrdelene 16 har til oppgave å holde de leddlignende elementer parallelle med hverandre, slik at flatene av endepartiene 12 blir holdt parallelle og slik at dreiehullene 18 blir holdt på linje for derved å mi-nimalisere bøyepåkjenningene på tvers av stengene 20.

Endepartiene 12 har i det minste et delvis, sirkulært tverrsnitt (sett fra siden) og en dybde som er lik dybden av tverrdelen 16, slik at de laveste partier av overflatene av endepartiene og tverrdelene befinner seg i det vesentlige i parallelle plan for dannelse av et selvbærende bånd som er laget av en rekke sammenkoblede moduler, og den øvre overflate av tverrdelene 16 kan kuttes eller formes slik at den blir tilpasset nivået av de øvre overflater av de mellomliggende deler 14 og derved blir liggende under de øvre kanter av endepartiene 12 og tilveiebringer en fordypning for å frakte artikler.

Bevegelse av dreiebolter eller dreiestenger 20 i ak-seretning og i forhold til modulene hindres ved konvensjonelle innretninger på endene av stengene, i dette tilfelle en stoppskive og en C-ring som er plasert i inngrep med et ringformet spor i stangen eller ved en kapselmutter, stoppskive eller lignende innretning som kan gå i inngrep med stangen slik at den festes aksialt. Som et alternativ kan en C-ring bli holdt på plass ved hjelp av et enkelt middel ved å ekspandere enden av en stang ved å utsette den for oppvarming og trykk. En ende av hver stang kan også utformes med et hode og den andre ende kan bli ekspandert etter at stangen er satt inn, f. eks. bare ved å varme opp det polymere materiale inntil det danner et rundt eller kuleformet hode.

Modulene kan ha en rekke forskjellige utforminger, av-hengig av egenskapene av materialet eller gjenstandene som skal transporteres. Noen eksempler på alternative utforminger er vist på fig. 3-8.

Som vist på fig. 3 kan f. eks. den øvre overflate av tverrdelene 16b og de mellomliggende deler 14 lages sammenheng-ende, slik at det fremkommer en enkel understøttende bæreflate 27 for hver modul. I denne utførelse er det klart at bæreflaten

27 og den vaffellignende struktur som understøtter bæreflaten

27 (dannet av de mellomliggende deler av de leddlignende elementer og tverrdelene) gir en stiv struktur som adskiller to rek-ker av leddender 12.

I enda en annen alternativ versjon er det tilveie-bragt en modul, vist på fig. 4, som omfatter den samme forbindende del 14 sammenbundet ved tverrdeler 16 og som i det minste har en gruppe endepartier 12c i den ene ende av modulen. Endepartiene 12c har de samme innrettede dreiehull 18, og endesek-sjonene 12 har også motstående parallelle innrettede flater. I stedet for et annet lignende endeparti i den motsatte ende av modulen innbefatter imidlertid sistnevnte ende endepartier 12d som har samsvarende innrettede dreiehull 18 og parallelle motstående flater, også en plate eller skovl 30 som er festet i ett med eller formet med de øvre overflater av endepartiene 12d og som strekker seg i det vesentlige parallelt med tverrdelen 16 og loddrett på fellesoverflaten som bestemmes av de øvre kanter av endepartiene 12c og tverrdelen 16. En slik modul opp-når tilleggsstyrke fra skovlen 30 som tjener som en tverrdel som kommer i tillegg og som også, og dette er det primære, be-virker når den er kombinert med et transportørbånd som er dannet av slike moduler, til å hindre materialer eller artikler som blir transportert fra å gli langs transportørbåndet når dette f. eks. stiger langs en vinkel med horisontalplanet. Alternativt kan platen 30 i stedet for å strekke seg ut fra endepartiene 12d dannes i ett, slik at den stikker ut fra en av tverrdelene 16 for derved å utgjøre en deleskovl for transpor-tøren.

En annen modul er vist på fig. 5 og innbefatter den vanlige tverrdel 16 som binder en rekke leddlignende elementer sammen, slik at det dannes en integrert modul som har mellomliggende deler 14 som binder sammen et par av grupper av endepartier 12 som har de ønskede innrettede dreiehull 18. En opp-stående flat plate 32 som er formet i ett med modulen er i det vesentlige parallell med de leddlignende elementer og strekker seg loddrett på fellesplanet som bestemmes av de øvre kanter av kantpartiene 12 cg av tverrdelen 16. Man vil se at utførelsen på fig. 5 er helt lik utførelsen på fig. 4, bortsett fra at platen 32 står loddrett på tverrdelen 16, mens skovlen 30 er parallell med tverrdelen 16. Platen 32 blir fortrinnsvis plasert i en kant av modulen slik at den kan fungere som en kant-skjerm på et transportørbånd og hindre gjenstander på beltet fra å falle av på siden av dette.

Modulene som hittil er beskrevet kan også bli modi-fisert på andre måter. P. eks. er modulen på fig. 1 anordnet slik at hver mellomliggende del 14, hver tverrdel 16 og felles-aksen til hullene 18 i hver gruppe av endepartier 12 alle danner et rektangulært mønster. Når slike moduler blir satt sammen som på fig. 1 for å danne et bånd eller nett eller matte, blir åpningene, slik som 17,mellom nærliggende endepartier 12 av en modul forskjøvet med bredden av et endeparti 12 med hensyn til korresponderende åpninger 17 av den andre eller tilkoblede modul.

Por å drive hver påfølgende modul med et kjedehjul som har tenner som har til hensikt å passe inn i åpningene 17, må det således anordnes et hjul med tenner som alternativt er forskjøvet fra hverandre om bredden av et endeparti 12 av modulene. Et tannhjul som har en serie av på hverandre følgende tenner på linje kan imidlertid benyttes dersom "forskyvningen" blir til-veiebragt i selve modulen. For å oppnå dette kan det, som vist på fig. 6, tilveiebringes en modul hvor aksene til hullene 18

av motstående grupper av endepartier 12 er parallelle og hvor alle, bortsett fra at hvert endeparti 12 av gruppen ved en ende av modulen, ligger langs linjen som står loddrett på aksene til hullene 18 og strekker seg mellom endepartiene 12 av gruppen ved den andre ende av modulen. For å oppnå dette ligger mellomliggende deler 14 av hvert leddlignende element langs en rett linje som møter tilsvarende endepartier 12 i en ubetydelig vinkel.

En annen modifikasjon av modulen ifølge oppfinnelsen er vist på fig. 7, og denne er identisk med utførelsen på fig.

1, bortsett fra at endepartiene 12e ikke har plane parallelle

flater som vender mot hverandre. I stedet er, som vist, hvert endeparti formet som en hul sylinder som har motstående ender som er dekket med et par avkortede hule konuser som konvergerer innover. Når slike moduler blir koblet sammen som beskrevet tidligere, vil mellomrommet mellom nærliggende endepartier 12e være en kileformet ring som vil bidra til å gjøre det lettere å holde denne ring ren enn ved en flat ring. Mens utførelsen på fig. 7 vil gi en transportør som vil ha en redusert motstand mot bøyespenninger fordi de motstående flater av endepartiene 12 ikke er i virkelig parallell kontakt, er denne lettere å holde ren og/eller sterilisere, slik at den følgelig kan bli foretrukket til transportører for behandling av mat eller lignende.

Mens hver utførelse som hittil er beskrevet har et antall endepartier i en gruppe ved en ende av modulen som er det samme som antall endepartier i den andre gruppe ved den andre ende av modulen, kan en alternativ versjon ha et ulike antall endepartier i en gruppe og et like antall endepartier i den andre gruppe. Utførelsen som er vist på fig. 6 er en varia-sjon av utførelsen på fig. 3 ved at den innbefatter en felles overflate 27 og tverrdel 16. Begge utførelser er planformet og i hovedsaken rektangulære (idet man ser bort fra mellomrommene mellom endepartiene 12). Mens innretningen på fig. 3 innehol-der det samme antall endepartier i motstående ender av modulen, innbefatter innretningen på fig. 8 imidlertid ved en ende, innenfor en gitt lengde, en gruppe med en avstand (W + A) hvor A er en meget liten økning (f. eks..0,076 mm) som bare er tilstrekkelig for å tillate den ønskede rotasjonsbevegelse med lav friksjon av endepartier som griper inn i hverandre som tidligere bemerket. Den andre ende av modulen innbefatter innenfor den samme gitte lengde en gruppe 12h av n + i endepartier med samme karakteristikker og avstandsplasert som endepartiene i gruppe 12g. En slik modul kan snus på tilsvarende måte som modulen på fig. 3, bortsett fra at dersom gruppe 12g av en slik modul blir festet til gruppen 12h av en annen slik modul kommer modulsidene på linje. Dersom en gruppe 12g av en modul blir festet til gruppe 12g av en annen modul, blir modulkantene for-skjøvet i forhold til hverandre. Med andre ord, dersom like grupper av endepartier av moduler, slik som de på fig. 8, blir festet sammen, blir sidekantene forskjøvet i forhold til hverandre på tilsvarende måte som ved utførelsen på fig. 3,-b.ort^ sett fra at antall punkter på boltene som utsettes for skjærkrefter vil bli redusert på den ene eller begge sider når et antall av slike moduler også blir innrettet kant mot kant. Når ulike grupper av endepartier av slike moduler blir festet sammen, blir sidekantene rettet inn og antall punkter som utsettes for skjærkrefter blir minimalisert.

For dreibar sammenbinding av moduler foretrekkes å benytte bolter av den type som er vist i norsk patent nr.

En rekke moduler 10 settes sammen ende mot ende og side mot side, slik at det dannes en transportør ved å benytte dreiestenger 20. Tverrdeler 16 virker til å absorbere siderettede krefter på de leddlignende elementer hvor nevnte krefter har en tilbøyelighet til å separere leddene såvel som til å absorbere bøyekrefter på modulene hvor bøyekreftene har en tilbøyelighet til å tiøye dreieboltene. I tillegg har man at der hvor endepartiene er utformet med parallelle, plane, adskilte flater som vender mot hverandre, slik at endepartiene av en annen lignende modul passer nøyaktig eller griper nøyaktig inn i den førstnevnte modul, dog med minimal friksjon, bidrar tilpasningen av endepartiene vesentlig til å gi moduler som er forbundet med bolter motstand mot deformasjon som skyldes bøye-krefter på tvers av aksen til dreiebolten. Således er hver dreiebolt primært utsatt for en stor mengde små skjærkrefter, slik at kravene til styrke for dreieboltene er små sammenlignet med en transportør som er satt sammen av enkelte kjedeledd. Bruken av bolthull 18, dvs. hull som fullstendig er omgitt av materialet i endepartiet, tillater naturligvis at boltene kan låse respektive moduler sammen, mens det tillater uavhengig rotasjon om boltene for modulene som er forbundet ende mot ende. For å forsterke en transportør som er laget av rader av moduler som er plasert side mot side, kan modulene i hver rad forsky-ves med hensyn til modulene i nærliggende rader. På denne måte kommer sammenføyningene av nærliggende moduler i hver rad i en mellomliggende posisjon, typisk midt mellom sidene av nærliggende moduler i den neste rad, slik at tverrdelene i virkelighe-ten overlapper for å motstå bøyespenninger som ellers kan bli overført til dreieboltene. En transportør av en hvilken som

deler av slike.

Som nevnt i norsk patent nr. blir denne bolt-strukturen foretrukket av en rekke grunner. Alle bolter er li-ke for et transportbånd av gitt bredde og minimaliserer således fremstillingskostnadene og lagerkostnadene, og for transportø-rer for behandling av mat tjener de til å redusere uregelmes-sigheter og hulrom som bakteriologisk er uønskede. Noe som også er viktig er at boltkonstruksjonen tillater utskifting av partier eller moduler av transportøren med et minimalt antall enkle verktøy. F. eks. trenger man bare en skjæreinnretning, som f. eks. en sag, for å fjerne ett hode for å fjerne dreiebolten fra den motsatte ende. For å sette transportøren sammen igjen trenger man bare å erstatte partiet av transportøren, sette inn og tilpasse nye bolter og deretter å utøve et manuelt trykk på boltendene.

En typisk bruk av en transportør som medfører en hard prøve på dens konstruksjon er ved behandling av matvarer hvor det benyttes korroderende væske, som f. eks. saltvann. Transportører for dette bruk har hittil blitt lasret av rustfritt stål for å kunne motstå korrosjon og for å kunne tillate rengjøring med f. eks. bruk av rensemidler og damp. Det er for-ståelig at slike transportører er vanskelige og kostbare å til-virke og å sette sammen, de er tunge og trenger således solid og. kostbar understøttelse og solide og kostbare tannhjul som drivinnretning, og de trenger store mengder kraft for å kunne brukes, de slites ut raskt på grunn av vanskeligheten med å sørge for smøring, de har en tendens til å gå i stykker når de bøyes eller strekkes og de er vanskelige å reparere. Det er meningen å lage modulen for transportører av et organisk polymert plastmateriale med forholdsvis lav vekt, som f. eks. polyetylen, polypropylen, polykarbonat eller lignende, hvilke materialer passer sammen med korroderende væsker og atmosfærer og kan lages ved konvensjonelle støpeprosesser. Således representerer hver modul en vesentlig besparelse både i materialkostna-der og i fremstillingskostnader sammenlignet med metalliske ledd som er laget av f. eks. rustfritt stål.

Moduler med åpen eller perforert struktur, slik som de som er vist på fig. 1,eller med irregulær form, slik som de som er vist på fig. 4 og 5, blir fortrinnsvis laget som hele

I HU I / O

moduler ved hjelp av sprøytestøping. Således lager man en to-delt form som bestemmer strukturen som er vist på fig. 1, fig 4 eller fig. 5 og sprøyter inn i formen en mengde syntetisk polymert materiale, slik som smeltet polyetylen eller lignende, tilstrekkelig til å fylle formen. Bruken av sammensatte for-mer foretrekkes naturligvis for å oppnå stor produksjon.

Imidlertid kan en modul, som den som er vist på fig. 3, raskt lages ved kontinuerlig ekstrudering gjennom en stålform som har form av et tverrsnitt av modulen tatt langs et plan som strekker seg loddrett på overflaten 27 og på aksen gjennom hullene 18 i motsatte leddender av modulen. Således kan ribben 16, hullene 18 og overflaten 27 alle bli dannet samtidig ved å ek-strudere det smeltede plastmateriale gjennom stålformen og av-kjøle den ekstruderte blokk for å danne en i det vesentlige fast struktur. Det må deretter utformes utsparinger mellom leddendene ved å maskinere eller skjære inn fra motsatte kanter av den ekstruderte blokk. Sistnevnte fremgangsmåte gir en kontinuerlig produksjonsteknikk for fremstilling av moduler med et hvilket som helst ønsket antall leddender med det samme utstyr og fra den samme stålform.

I en utførelse av modulen ifølge oppfinnelsen blir det polymere materiale impregnert med et antibiotikum for å oppnå en i seg selv hygienisk antibakteriell plast. Man tror at f. eks. et antibiotikum, slik som tetracyklin, inkorporert i polypropylen, sakte vil skilles ut fra det polymere materiale når dette blir fuktig og derved ha en tilbøyelighet til å redusere den bakterielle vekst på det polymere materiale. For å holde de dreibare sammenføyninger noenlunde sterile, er man av den oppfatning at det er tilstrekkelig at bare dreiebolten blir laget av det antibiotisk impregnerte polymere materiale.

Som tidligere bemerket er en annen fordel med en transportørkonstruksjon av moduler ifølge oppfinnelsen at spenn-ingene på dreieboltene blir så små og av en natur som tillater at boltene blir laget av syntetiske polymere materialer, slik at transportøren i alt vesentlig kan være av plast med et mini-mum av metalliske deler, om noen i det hele tatt. Med dreiebolter av hensiktsmessig utvalgte polymere stoffer er det praktisk talt ikke nødvendig med smøring, og slitasjen blir minimal. Utskifting av moduler er en enkel sak, og håndmontering av et

transportbånd er økonomisk mulig, noe som ikke ville være til-

felle med enkelte transportørledd. Man ser av det foregående at i tillegg til de fordeler som allerede er regnet opp har man følgende fordeler: a) Transportører med stor strekkfasthet som er et resultat av dreieboltene eller dreiestengene hvor skjærspenningene er

oppdelt og fordelt langs stengene.

b) Brede transportører er mulige på grunn av styrken av tverr-

delene, forskyvningen av moduler og modulledd som griper

inn i hverandre.

c) Motstand mot brudd, noe som er et resultat av fleksibilite-

ten til de polymere materialer.

d) Polymere materialer vil ikke skrape opp eller ødelegge en rekke gjenstander som ellers kan bli ødelagt av metalltran-sportører. e) De tettsluttende sammenføyninger i endepartiene av leddene er selvrensende. f) Transportøren kan drives av tannhjul som er i inngrep med det sylinderformede materiale som innbefatter endepartiene

på leddene og som går rundt hver dreiebolt.

g) Polymere plastmaterialer, som f. eks. polyetylen, er mot-standsdyktige mot oppbygging av filmer og avleiringer.

Claims (4)

1. Modul for fremstilling av leddede konstruksjoner i samsvar med norsk patent nr. 137438, karakterisert ved at modulen omfatter en i det vesentlige flat plate (30,

32) som er utformet i ett med og strekker seg utover fra modulen i det vesentlige loddrett på et felles plan gjennom leddaksene (18) ved begge ender av modulen og at platen (30, 32) er anordnet i det vesentlige loddrett på, eller i det vesentlige parallelt med leddaksene (18).

2. Modul ifølge krav 1,karakterisert ved at platen (32) i det vesentlige ligger langs en kant av modulen.

3. Modul ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at leddendene (12) er utformet slik at mot hverandre vendte overflater i det vesentlige er utformet som avkortede konuser som konvergerer innover.

4. Modul ifølge ett eller flere av de foranstående krav, karakterisert ved at modulen er dannet av syntetisk polymert materiale og omfatter et antibiotikum som er inne-bygd i materialet.