BR112020004301A2

BR112020004301A2 - transportador de bandeja

Info

Publication number: BR112020004301A2
Application number: BR112020004301-0A
Authority: BR
Inventors: Kevin W. Guernsey; Bryant G. Ragan
Original assignee: Laitram, L.L.C.
Priority date: 2017-09-13
Filing date: 2018-08-30
Publication date: 2020-09-08
Also published as: WO2019055227A1; RU2020109693A; EP3681830A1; US10968055B2; AU2018331269B2; AU2018331269A1; JP2020533249A; MX2020002736A; CN111051227B; CN111051227A; EP3681830A4; US20200299074A1; KR20200042481A; JP7161524B2; CA3073518A1

Abstract

Trata-se de um transportador de bandeja com bandejas acionadas por um motor linear síncrono. As bandejas são suportadas em um par de trilhos guia na estrutura do transportador. As bandejas incluem uma matriz de ímã permanente cujo campo magnético interage com uma onda eletromagnética em deslocamento produzida por um estator de motor linear que se prolonga ao longo do transportador entre os trilhos guia para impulsionar a bandeja em uma direção de transporte.

Description

TRANSPORTADOR DE BANDEJA Antecedentes

[001] A invenção refere-se a transportadores acionados por energia. Em particular, refere-se a transportadores de bandeja acionados por motores síncronos lineares.

[002] Os sistemas de transporte nos quais transportadores acionados por motores síncronos lineares direcionam transportadores individuais ao longo de vários caminhos utilizados para transportar artigos para os destinos selecionados. Um exemplo de tal sistema de transporte está descrito na Patente US No. 8.967.051, “Transport System Powered by Short Block Linear Synchronous Motors and Switching Mechanism”, de Nathanael N. King et al. da Magnemotion, Inc., Devens, MA, EUA, 3 de março de 2015. Esses sistemas funcionam bem, mas não são fáceis de limpar. Os alojamentos dos estatores de motores lineares apresentam superfícies fechadas superiores grandes, planas que acumulam gordura e outras partículas de alimentos em aplicações de processamento de alimentos. A menos que sejam devidamente limpas, as superfícies podem ficar contaminadas com bactérias. E o difícil acesso às superfícies inferiores no sistema de transporte pode abrigar essas bactérias. Sumário

[003] Uma versão de um transportador de bandeja que contém características da invenção compreende uma bandeja que se estende em comprimento a partir de uma primeira extremidade para uma segunda extremidade e em largura a partir de um primeiro lado para um segundo lado. A bandeja possui uma matriz de ímã permanente que se estende ao longo do seu comprimento. Uma estrutura de transportador se estende em comprimento e em uma direção de transporte. Um estator de motor linear montado na estrutura do transportador produz uma onda eletromagnética que se desloca ao longo do comprimento da estrutura de transporte. Um par de trilhos guia flanqueiam o estator de motor linear suportando a bandeja pelo lado oposto da matriz do ímã permanente. A onda eletromagnética interage com a matriz de ímã permanente para impulsionar a bandeja ao longo dos trilhos guia na direção do transporte.

[004] Outra versão de um transportador de bandeja compreende uma bandeja que se estende em comprimento de uma primeira extremidade a uma segunda extremidade e em largura de um primeiro lado a um segundo lado. A bandeja inclui uma peça de apoio superior e uma inferior que tem uma primeira superfície plana que se estende a partir do primeiro lado para o segundo lado, uma segunda superfície plana que se estende a partir do segundo lado para o primeiro lado, e uma crista central voltada para baixo entre a primeira e a segunda superfície plana. A crista central tem uma ranhura côncava que se estende ao longo do comprimento da bandeja. Uma matriz de ímã permanente está alojada no centro da crista no interior ao longo da ranhura. Os trilhos de guia passivos que definem um caminho de transporte em uma direção de transporte suportam a bandeja sob a primeira e a segunda superfícies planas. Um estator de motor linear que se estende em comprimento entre os trilhos da guia produz uma onda eletromagnética que viaja ao longo do caminho de transporte. Um alojamento para o estator de motor linear possui uma superfície superior convexa recebida na uma ranhura côncava. A onda eletromagnética interage com a matriz de ímãs permanentes para impulsionar a bandeja ao longo do caminho de transporte.

[005] Ainda outra versão de um transportador de bandeja compreende uma bandeja que se estende em comprimento de uma primeira extremidade a uma segunda extremidade e em largura de um primeiro lado a um segundo lado. Uma estrutura do transportador se estende em comprimento em uma direção de transporte. Um estator de motor linear montado na estrutura do transportador ou na bandeja produz uma onda eletromagnética que se desloca ao longo do comprimento da estrutura de transporte ou da bandeja. Uma matriz de ímãs permanentes está montada e estende-se ao longo do comprimento da estrutura do transportador e na bandeja. Um ou mais trilhos de guia passiva suportam a bandeja por baixo. A onda eletromagnética interage com a matriz de ímã permanente para impulsionar a bandeja ao longo dos trilhos de guia na direção do transporte. Breve descrição dos os desenhos

[006] As Figuras 1A e 1B são vistas isométricas de uma porção de um transportador de bandeja que contém características da invenção com a bandeja na horizontal e em seções de transporte inclinadas.

[007] A Figura 2 é uma vista alargada do transportador de bandeja da Figura 1B com o estator do monotrilho cortado para mostrar o estator.

[008] A Figura 3 é uma vista alargada em corte de uma porção do estator do monotrilho da Figura 2.

[009] A Figura 4 é uma vista axonométrica de uma porção de um transportador de bandeja em seção inclinada bidirecionalmente.

[010] A Figura 5 é uma vista inferior axonométrica de uma bandeja utilizada no transportador de bandeja da Figura 1A.

[011] A Figura 6 é uma vista isométrica de uma outra versão de um transportador de bandeja modular que contém características da invenção.

[012] A Figura 7 é uma vista inferior axonométrica de uma bandeja utilizável com o transportador de bandeja da Figura 6.

[013] A Figura 8 é uma vista axonométrica de uma parte de um sistema transportador possuindo uma curva e uma seção de classificação inclinada.

[014] A Figura 9 é uma vista isométrica de uma bandeja como na Figura 5 nos trilhos guia em forma de L. Descrição detalhada

[015] Uma versão de uma parte de um transportador de bandeja que contém características da invenção é mostrada nas Figuras 1A e 1B. O transportador de bandeja 10 inclui uma estrutura do transportador mínimo 12 construído de uma série de suportes em forma de T, cada um incluindo uma perna 14 com dois braços 16, 17 que se estendem lateralmente em direções opostas no topo da perna. Um par de trilhos guia 18, 19 são suportados nas extremidades dos braços 16, 17 da série de suportes e definem um caminho de transporte percorrendo o comprimento da estrutura 12. Um estator de motor linear está alojado em um invólucro 20 com suporte na estrutura 12. Os dois trilhos guia 18, 19 flanqueiam o estator em lados opostos. O invólucro 20, que se estende ao longo do comprimento da estrutura do transportador 12, tem uma curva convexa acima na superfície 21. As bandejas 22, cada uma com uma matriz embutida de ímãs permanentes, deslizam sobre o trilho guia 18, 19 propulsionadas pelo estator de motor linear em uma direção de transporte 24, que pode ser bidirecional. O caminho de transporte inclui uma ou mais seções horizontais 26, nas quais os trilhos guia 18, 19 definem um plano horizontal e uma ou mais seções 28, inclinadas ou viradas, nas quais os trilhos guia definem um plano oblíquo inclinado na horizontal. Como mostrado na Figura 1B, a bandeja 22, inclinada para fora horizontalmente sobre a parte inclinada 28 do caminho de transporte, derrubam artigos transportados 30 fora do lado do transportador 10.

[016] Mais detalhes do transportador de bandeja 10 são mostrados nas Figuras 2 e 3. A superfície superior curvada de forma convexa do alojamento 20 do estator é ilustrada em corte para revelar o estator de motor linear 32. O estator linear 32 inclui uma série de faces de polo do estator 34 formada por bobinas de três fases em torno dos núcleos do estator, que podem ser sem ferro para reduzir o atrito da atração magnética. O estator 32 é acionado convencionalmente pelo acionamento de um motor trifásico (não mostrado). O estator produz uma onda eletromagnética que se desloca ao longo do comprimento do transportador 10. A onda eletromagnética do estator que se desloca interage com o campo magnético de uma matriz de ímãs permanentes na bandeja 22 para produzir uma força que impulsiona a bandeja ao longo dos trilhos guia 18, 19 na direção do transporte 24. Assim, o ímã permanente da bandeja 22, atuando como um forçador, forma um motor linear síncrono do estator 32. O acionamento do estator pode mudar a sequência da fase para inverter a direção de propagação da onda eletromagnética e assim a direção do transporte 24. Como uma alternativa, uma matriz de ímãs permanentes pode ser montada na estrutura do transportador 12 no lugar do estator linear 32, e um estator de motor linear pode substituir a matriz de ímãs permanentes da bandeja 22. Na versão alternativa, a bandeja inclui uma bobina controladora para acionar o estator. A força para acionar as bobinas do estator e a potência do controlador podem ser fornecidas por uma fonte de alimentação, tal como uma bateria recarregável na bandeja, ou por indução de uma bobina de energia primária na estrutura de transporte, por exemplo. Os trilhos guia 18, 19 são passivos uma vez que eles são desprovidos de matrizes de ímãs permanentes ou fontes eletromagnéticas. A finalidade dos trilhos guia 18, 19 é para suportar e guiar fisicamente a bandeja 22 por baixo. Seus topos podem ser convexamente curvos para evitar a acumulação de líquidos. E eles podem ser de construção sólida, sem espaços vazios.

[017] O alojamento do estator exemplar 20 é mostrado na Figura 4 e é um monotrilho tubular com uma seção transversal circular, que naturalmente possui uma superfície superior convexa 21. Mas o alojamento 20 pode ter outras seções transversais além da circular. Os dois trilhos guia 18, 19 são mostrados com torções e curvas, que ajustam a inclinação da bandeja 22 quando ela avança na direção do transporte 24 ao longo de uma seção bidirecionalmente inclinada. O alojamento do estator circular 20 dá à bandeja 22 a liberdade de inclinar sobre uma ampla gama de ângulos de inclinação em torno do eixo longitudinal do alojamento 35.

[018] A bandeja 22 é mostrada em mais detalhes na Figura 5. A bandeja 22 tem um suporte de artigos plano na parte superior 36 e um fundo 37 que se estende no comprimento de uma primeira extremidade 38 a segunda extremidade 39 e em largura de um primeiro lado 40 a um segundo lado 41. O fundo 37 tem primeiramente uma superfície plana 42 que se estende lateralmente para dentro a partir do primeiro lado 40 para o segundo lado 41 e uma segunda superfície plana 43 que se estende lateralmente para dentro a partir do segundo lado para o primeiro lado. Uma crista central voltada para baixo 44 estendendo o comprimento da bandeja 22 ao longo da parte inferior 37 entre a primeira e segunda superfícies planas 42,

43. Uma ranhura 46 que se estende ao longo do comprimento da bandeja 22 é formada na crista 44. Uma superfície côncava 48 sobre a crista 44 limita e define a forma da ranhura 46. Uma matriz de ímãs permanentes 50 se estende ao longo da superfície curvada de forma côncava 48 delimitando a ranhura 46. A matriz 50 é mostrada com ímãs organizados com polos alternados N, S, mas alternativamente, podem ser organizados para formar uma matriz de Halbach. As faces polarizadas na matriz dos ímãs também são côncavas para estar em conformidade com a superfície côncava 48. A ranhura côncava 46 é complementar à forma convexa da parte superior 21 do alojamento do estator 20 (Fig. 1) para receber o alojamento do estator ao longo do qual a bandeja 22 percorre suportada ainda pelo contato de deslizamento pelos trilhos guia 18, 19 (Fig. 1). A ranhura côncava subtende um arco α com menos de 180° de modo que a bandeja 22 pode ser removida simplesmente levantando o transportador 10 (Figura 1). A bandeja 22 não possui elementos estruturais que se intertravam com os trilhos guia ou o alojamento do estator. E a estrutura do transportador aberta mínima não possui superfícies inferiores de difícil acesso. Trilhos guia em forma de L 84 com paredes verticais 86, como mostrado na Figura 9 podem ser utilizados em vez dos trilhos guia 18, 19 da Figura 1 para limitar os movimentos laterais da bandeja 22. As paredes verticais 86 estendem-se a uma altura acima da altura da bandeja 22.

[019] Uma outra versão de uma seção de um transportador de bandeja que contém características da invenção é mostrada nas Figuras 6-8. A Figura 6 mostra uma seção do transportador modular 60 que tem uma bandeja plana 62 suportada pelos trilhos de guia passivos 64, 65 impelido em uma direção de transporte 66 por um estator de motor linear central 68. O estator está alojado em um alojamento modular 70 que tem a superfície superior plana 72. As seções retas modulares 60 e curvadas modulares podem ser unidas ponta a ponta para construir um transportador de bandeja completo. O estator em cada seção modular pode ser independentemente controlado para proporcionar controle independente das bandejas 62 de uma zona de controle coextensiva com a seção modular. Ou cada seção do transportador modular pode ser dividida em múltiplas zonas de controle contíguas independentes. A bandeja 62 tem um fundo plano 74 entre projeções que se estendem para baixo, tais como saias 76, 77, postes, ou lados de retentores em forma de U invertido. As projeções estendem o comprimento da bandeja lateralmente ao longo dos lados opostos. Uma matriz de ímãs permanentes 78 estendem-se em comprimento ao longo do fundo 74 da bandeja 62. O estator 68 produz uma onda eletromagnética que se desloca ao longo do comprimento do transportador 60 e interage com o campo magnético da matriz de ímãs permanentes 78 para produzir a força que impulsiona a bandeja 62 na direção de transporte 66. Alternativamente, o estator de motor linear 68 pode ser posicionado de forma deslocada de um lado da linha de centro da bandeja 62, e o estator de motor linear 68 pode de mesmo modo ser posicionado de forma deslocada da linha de centro do transportador 69 com ambos trilhos guia sobre o mesmo lado do estator.

A disposição do deslocamento aplica-se da mesma forma no desenho dos transportadores de bandeja Figuras 1–6. Além disso, um ou mais trilhos passivos, não exclusivamente dois como mostrado, podem ser usados em versões alternativas dos transportadores de bandeja.

As saias 76, 77 dependem da bandeja 62 para fora dos dois trilhos guia 64, 65. O contato entre as saias 76, 77 e os trilhos guia 64, 65 limita o escorregamento lateral da bandeja 62 e a impede de deslizar para baixo acentuadamente inclinando as seções no caminho de transporte como na seção inclinada 80 na seção do transportador mostrada na Figura 8. (O alojamento do estator monotrilho central não é mostrado na Figura 8 para simplificar o desenho.) O transportador, cujo apenas metade do mesmo é mostrado na Figura 8, tem duas seções horizontais 81 unidas por uma seção de curva inclinada e uma seção curva inclinada oposta (não mostrada) para formar um transportador de circuito sem fim.

As saias 76, 77 também mantêm a matriz de ímãs permanentes da bandeja 78 alinhado com o estator 68 para maximizar o campo de acoplamento do estator com o campo magnético do ímã permanente.

A seção do transportador 82 entrando na curva 80 é inclinado para desviar um artigo 84 a partir da bandeja 62. Tal como a bandeja 22 da Fig. 5, a bandeja 62 da Figura 7 pode ser removida a partir do transportador 60 simplesmente pelo levantamento porque não há nenhuma estrutura intertravada na bandeja que engata a estrutura do transportador.

E a estrutura mínima da estrutura do transportador abre e é fácil de limpar.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, caracterizado por compreender: uma bandeja se estendendo em comprimento a partir de uma primeira extremidade a uma segunda extremidade e em largura a partir de um primeiro lado a um segundo lado e tendo uma matriz de ímãs permanentes que se estende ao longo de seu comprimento; uma estrutura do transportador que se estende no comprimento em uma direção de transporte; um estator de motor linear montado na estrutura do transportador e produzindo uma onda eletromagnética que se desloca ao longo do comprimento da estrutura do transportador; um par de trilhos guia que flanqueiam o estator de motor linear e suportam a bandeja em lados opostos da matriz de ímãs permanentes; em que as ondas eletromagnéticas interagem com a matriz de ímãs permanentes para impulsionar a bandeja ao longo dos trilhos guia na direção do transporte.

2. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela bandeja ter projeções que se prolongam para baixo no primeiro e segundo lados fora dos trilhos guia para limitar o desvio lateral da bandeja por contato com os trilhos guia.

3. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos trilhos guia terem paredes verticais que se estendem a uma altura acima da altura da bandeja para limitar o desvio lateral da bandeja por contato com as paredes verticais.

4. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos trilhos guia definirem um caminho de transporte que é horizontal ao longo de uma primeira seção do caminho de transporte e inclinados ao longo de uma segunda seção.

5. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela segunda seção do caminho sem fim ser inclinada abruptamente o suficiente para um artigo transportado sobre a bandeja cair do primeiro lado da bandeja.

6. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender um alojamento para o estator de motor linear com uma superfície superior curvada de forma convexa e em que a bandeja tem um fundo com uma ranhura curvada de forma côncava complementar à superfície superior curvada de forma convexa do alojamento.

7. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo alojamento ter uma seção transversal circular.

8. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pela ranhura ser circular e subtende um arco menor que 180°.

9. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos ímãs da matriz de ímãs permanentes terem faces de polo voltadas para baixo curvadas de forma côncava e em que o estator de motor linear tem faces de polo de estator convexas voltadas para cima.

10. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos trilhos guia serem trilhos de guia passivos, desprovidos de fontes de eletromagnetismo.

11. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela estrutura do transportador compreender uma pluralidade de seções do transportador modular unidas ponta a ponta, onde cada seção do transportador modular suporta um comprimento do par de trilhos guia e um comprimento do estator de motor linear para formar uma zona de controle independente coextensiva com a seção do transportador modular para propulsionar cada bandeja que passa através da zona de controle independentemente da zona de controle nas outras seções modulares.

12. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, caracterizado por compreender: uma bandeja que se estende em comprimento a partir de uma primeira extremidade a uma segunda extremidade e em largura a partir de um primeiro lado a um segundo lado e incluindo: um topo com suporte de artigo; um fundo que tem primeiramente uma superfície plana que se estende a partir do primeiro lado para o segundo lado, uma segunda superfície plana que se estende a partir do segundo lado para o primeiro lado, e uma crista central voltada para baixo entre a primeira e a segunda superfícies planas com uma ranhura côncava que se estende ao longo do comprimento da bandeja; uma matriz de ímãs permanentes alojada na crista central ao longo da ranhura; o primeiro e segundo trilhos de guia passivos definindo um caminho de transporte em uma direção de transporte, e apoiando a bandeja sob a primeira e a segunda superfícies planas;

um estator de motor linear que se estende em comprimento entre o primeiro e o segundo trilho guia e produz uma onda eletromagnética que se desloca ao longo do caminho de transporte; um alojamento para o estator de motor linear tendo uma superfície superior convexa recebida na ranhura côncava; em que a onda eletromagnética interage com a matriz de ímãs permanentes para impulsionar a bandeja ao longo do caminho de transporte.

13. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo caminho de transporte ser horizontal ao longo de uma primeira seção do caminho de transporte e inclinado ao longo de uma segunda seção.

14. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pela segunda seção do caminho ser fortemente inclinada o suficiente para um artigo transportado sobre a bandeja cair do primeiro lado da bandeja.

15. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo alojamento para o estator de motor linear ter uma seção transversal circular.

16. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pela ranhura ser circular e subtende um arco menor que 180°.

17. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelos ímãs da matriz de ímãs permanentes terem faces de polo voltadas para baixo curvas de forma côncava, e em que o estator de motor linear tem faces de polo de estator convexas voltadas para cima.

18. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo caminho de transporte ser horizontal ao longo de duas seções horizontais do caminho de transporte e se inclina ao longo de duas seções inclinadas unidas com as duas seções horizontais formando um transportador de circuito sem fim.

19. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, caracterizado por compreender: uma bandeja que se estende em comprimento a partir de uma primeira extremidade a uma segunda extremidade e em largura a partir de um primeiro lado a um segundo lado; uma estrutura do transportador que se estende no comprimento da direção de transporte; um estator de motor linear montado na estrutura do transportador e na bandeja, produzindo uma onda eletromagnética que se desloca ao longo do comprimento da estrutura do transportador ou na bandeja; uma matriz de ímãs permanentes montada e se prolongando ao longo do comprimento da estrutura do transportador e na bandeja; um ou mais trilhos de guia passivos que suportam a bandeja por baixo; em que as ondas eletromagnéticas interagem com a matriz de ímãs permanentes para impulsionar a bandeja ao longo dos trilhos guia na direção do transporte.

20. TRANSPORTADOR DE BANDEJA, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo estator de motor linear ser montado na estrutura do transportador e um ou mais trilhos guia compreendendo um par de trilhos guia que flanqueiam o estator de motor linear.