ES2348296T3 - Transportador de baja fricción. - Google Patents

Abstract

Un transportador (10) de baja fricción que comprende una correa transportadora (12) que incluye una serie de filas (26) de módulos de correas (24, 25) conectadas extremo con extremo por pernos de bisagra (44) en las juntas de bisagra dentro de una correa sin fin que tiene un ancho definido por los bordes extremos (30, 31) y una vía de transporte (22) que soporta la correa transportadora modular, la cual incluye además un primer lado (28) que se enfrenta a la vía de transporte y segundo lado opuesto (29) y las superficies motrices (56) accesibles desde el primer lado de la correa transportadora modular, en donde el transportador de baja fricción comprende además un sistema motriz (17) que incluye elementos motrices (16) que se acoplan en forma motriz a las superficies motrices para accionar la correa transportadora modular en una dirección de recorrido a lo largo de la vía de transporte, y en donde la correa transportadora modular incluye además una pluralidad de rodillos (32) hendidos hacia dentro del segundo lado, y extendiéndose pasado el primer lado de la correa transportadora modular, para acoplarse a la vía de transporte en contacto rodante, caracterizado porque: la pluralidad de rodillos son giratorios alrededor de ejes transversales (34) en ejes (52) paralelos y entre los pernos de bisagra en las juntas de bisagra para rodar a lo largo de la vía de transporte en la dirección del recorrido de la correa.

Description

Antecedentes

Esta invención está relacionada con los transportadores accionados por motor, y más en particular con los transportadores de baja fricción que utilizan correas de transportador modulares.

Cuando los artículos que están siendo transportados sobre un transportador en movimiento comienzan a apilarse por detrás, los artículos de cola presionan contra los artículos delanteros. El resultado es la formación de una presión por detrás, la cual es mayor sobre los artículos delanteros. Una presión posterior excesiva podría romper o bien dañar los artículos y cargas el transportador debido a la fricción dinámica entre el transportador en movimiento y los artículos parados o con un movimiento lento.

En la industria de materiales corrugados, los apilamientos de hojas corrugadas se transportan a lo largo de una línea de procesado. Una forma común de transportar estos apilamientos es con los transportadores de rodillos motorizados. En estos transportadores, los rodillos cilíndricos paralelos con los ejes de rotación transversales a la dirección de transporte están dispuestos para poder formar una bancada transportadora de rodante. Las correas motrices se utilizan con frecuencia para contactar con los rodillos, para hacerles que giren y propulsen los apilamientos a lo largo de la bancada rodante. Para eliminar la presión de la línea posterior mediante la prevención de apilamientos consecutivos, para evitar los choques entre los mismos, el transportador de rodillos está dividido en sucesivas zonas de acumulación de una longitud fija. Los rodillos en una zona están accionados en forma independiente de los demás en otra zona. De esta forma, cuando un apilamiento en la zona de aguas abajo se detiene en una zona del transportador, el apilamiento de la zona de aguas arriba de la cola puede desplazarse desde una zona a otra zona y deteniéndose en la zona justo de aguas arriba del apilamiento de aguas abajo detenido sin contacto alguno. Se utilizan varias configuraciones de accionamiento para conseguir el control zonal individual mediante el acoplamiento selectivo de los rodillos en cada zona con la correa motriz.

En otra versión, una correa transportadora está flanqueada en cada lado por una bancada transportadora de rodillos. El apilamiento de las hojas corrugadas descansa sobre la parte superior de ambas correas transportadoras de rodillos. Las porciones de la correa transportadora se elevan y descienden dentro y fuera del contacto con el fondo de los apilamientos. Al elevarse en contacto, la correa transportadora realiza el transporte del apilamiento; cuando la correa desciende fuera del contacto, el apilamiento descansa en lugar de las dos bancadas transportadoras de los rodillos. Así pues, cada porción de la correa transportadora que pueda elevarse y descender definirá una zona de acumulación.

Sin embargo, estos transportadores de rodillos de contrapresión cero tienen algunos inconvenientes. Los rodillos tienen tendencia a inmovilizarse en sus agujeros de montaje a través del tiempo, dando lugar a ciertas deficiencias en el rendimiento según se incrementa la fricción contra los apilamientos transportados, sobre una bancada con traqueteo y con un ruido excesivo. Los transportadores de rodillos provocan también un apilamiento de material corrugado para formar un “pié de elefante” conforme se realiza el transporte. Existen dos causas de formación del “pié de elefante”. Conforme el apilamiento atraviesa el espacio situado entre los rodillos consecutivos, el borde frontal de las hojas más inferiores golpea en el rodillo de llegada siguiente. Cada vez que ocurre esto, las hojas tienden a arrastrarse hacia delante con respecto a las hojas inferiores. El arrastre los artículos está provocado también por un efecto de onda. El peso del apilamiento sobre las hojas más inferiores hace que se conformen a los rodillos. Cuanto más cerca estén las hojas del fondo del apilamiento, más se deformarán alrededor de los rodillos en los espacios libres entre los rodillos, y adoptarán una forma ondulada. Conforme el apilamiento se desplace sobre los rodillos, la ondulación se propagará dinámicamente hacia arriba en el apilamiento, provocando que las hojas adyacentes en el fondo del apilamiento sean arrastradas. Sobre un recorrido de transporte largo sobre muchos rodillos, el perfil lateral del apilamiento se parecerá a una “pata de elefante” con el borde frontal de la hoja más inferior retrasado con respecto al borde frontal de las hojas más superiores, llegando a un estado exagerado, en donde el apilamiento llegará a ser inestable y doblándose las hojas, exigiendo una intervención manual para redisponer el apilamiento.

Una forma de conseguir una contrapresión cero y minimizar el problema de la “pata de elefante” es utilizar una serie de correas o cadenas transportadoras en serie, dispuestas de extremo a extremo con un pequeño espacio entre las correas consecutivas. Cada correa, que forma una zona de acumulación, está controlada individualmente por su propio tren motriz y piñones o poleas. Las superficies de transporte planas provistas por las correas evitan el golpeteo del transportador de rodillos, y se minimiza el problema del “pie de elefante”. Pero dicha configuración es más compleja y costosa porque se precisan múltiples ruedas dentadas o piñones, ejes y motores de accionamiento para poder manipular en todas las zonas, especialmente en un sistema transportador largo. Además de ello, todos estos sistemas de zonas de longitud fija no pueden acumular en forma eficiente apilamientos de distintos tamaños que requieren más espacio que la longitud de una zona o mucho menos espacio que la longitud de una zona.

Las correas transportadoras modulares, especialmente las correas de plástico modulares, se utilizan ampliamente en la industria de procesado de productos alimenticios, para transportar productos alimenticios y de bebidas. Estas correas sin fin se enlazan en general alrededor de conjuntos de ruedas dentadas motrices en los extremos opuestos de una sección de transporte. Los productos son transportados a lo largo de la parte de transporte de la correa, y la correa retorna por debajo a lo largo de una vía de retorno. La correa está soportada en la vía de transporte, la cual puede ser una placa sólida o bandas de desgaste. La correa se desliza a lo largo de la vía de transporte conforme es accionada. En la mayor parte de las aplicaciones de la manipulación de alimentos, estas correas están cargadas relativamente en forma ligera, y la fricción entre la correa y la vía de transporte no es un problema excesivamente grande.

No obstante, en el transporte de cargas pesadas, tal como los apilamientos de hojas corrugadas, la facción entre una correa y su vía de transporte puede ser significativa, requiriendo motores más grandes de accionamiento, y dando lugar a un desgaste acelerado de la correa, y a un movimiento brusco de la correa. Estas son algunas de las razones por las que los transportadores de rodillos se utilizan usualmente en la industria de materiales corrugados. Y en algunas aplicaciones, el espacio de la planta está limitado. Las ruedas dentadas motrices de gran diámetro pueden no ser posibles debido a las limitaciones del espacio vertical en la separación entre la vía de transporte de la correa y su vía de retorno. Los motores de gran potencia pueden ser también incapaces de afrontar los requisitos de espacio. Además de ello, las limitaciones de las dimensiones del motor limitan la longitud del transportador.

Así pues, existe la necesidad de un transportador de baja fricción capaz de transportar cargas pesadas compactas y evitando los problemas provocados por los transportadores de rodillos.

Un ejemplo de un sistema transportador modular es el expuesto en el documento WO01/79085A1 (Span TechLLC) que expone un sistema de transportador modular para transportar artículos, que incluye una pluralidad de secciones de enlaces modulares, que proporcionan una superficie de soporte para los artículos, y que tiene uno o más rodillos posicionados en el lado inferior de las secciones de enlaces seleccionados, para proporcionar soporte mediante la rodadura sobre un rail de guía del sistema transportador. Sumario

Estas y otras necesidades están satisfechas por un transportador de baja fricción que tiene las características de las reivindicaciones 1-3. Dibujos

Estas y otras características y aspectos de la invención, así como sus ventajas, se encuentran descritas con más detalle en la siguiente descripción, reivindicaciones adjuntas, y dibujos asociados, en donde:

la figura 1 es una vista isométrica de un sistema transportador que incorpora las características de la invención;

las figuras 2A, 2B, 2C y 2D son vistas en alzado lateral, alzado frontal, y en perspectiva de un modulo de correa transportadora utilizable en un sistema transportador como en la figura 1;

la figura 3 es una vista isométrica de un bucle de la correa realizado con los módulos tales como en la figura 2;

la figura 4 es una vista en sección del transportador de la figura 1 tomadas a lo largo de la línea 4-4 para ilustrar el soporte de la vía de transporte;

la figura 5 es una vista similar de otra versión de la vía de transporte utilizable con un transportador como en la figura 1; y

la figura 6 es una vista isométrica del sistema transportador de la figura 1, con las correas transportadoras eliminadas para mostrar el sistema motriz. Descripción detallada

Un transportador de baja fricción 10 que incorpora las características de la invención se muestra en la figura 1. El transportador incluye un par de correas transportadoras dispuestas lado con lado, tal como las correas 12 transportadoras modulares, arrolladas alrededor de los rodillos 14 en cada extremo. El plano superior de las correas está soportado sobre una vía de transporte 22. La vía de transporte mostrada en este ejemplo es una vía de transporte de tipo placa, pero alternativamente podría estar formada por bandas de desgaste separadas lateralmente, paralelas a la dirección del recorrido de la correa 20. La vía de transporte y los rodillos están soportados convencionalmente por la estructura del bastidor en un bastidor del transportador (no mostrado en la figura 1). Las correas retornan por debajo de la vía de transporte en una vía de retorno 23 soportada por los rodillos de retorno 15. Las correas están accionadas en paralelo en la dirección del recorrido de la correa mediante conjuntos de ruedas o piñones 16 montadas sobre ejes motrices 17 localizados centralmente a lo largo de la vía de retorno en el interior del bucle de la correa.

Cada correa transportadora 12 es preferiblemente una correa transportadora de plástico modular, tal como la correa superior de rodillo de la serie 400, fabricada por Intralox, Inc., de Harahan, Louisiana, EE.UU. Cada correa está dispuesta preferiblemente según un patrón de ladrillos de dos o más módulos 24, 25 por fila 26, para formar una correa de cualquier ancho deseado, pero justo como podría moldearse según un ancho determinado con un único módulo en cada fila. Cada correa se extiende a través de su grosor desde un primer lado 28 hacia un segundo lado opuesto 29, y transversalmente en el ancho entre los bordes opuestos 30, 31. Los rodillos 32 se extienden pasando por el primer lado, pero hendidos hacia dentro del segundo lado. Los rodillos están dispuestos para girar alrededor de los ejes 34 transversalmente a la dirección del recorrido de la correa. Esto se diferencia de la construcción regular de una correa de rodillos superiores en donde los rodillos se enfrentan alejándose de la vía de transporte para soportar los artículos transportados a lo largo de una vía de transporte en contacto del rodillo con el fin de proporcionar una baja contrapresión para los artículos posteriores. En esta construcción, no obstante, cada correa está construida de dentro hacia fuera, de forma que los rodillos discurran en su lugar a lo largo de la vía de transporte con un contacto de baja fricción. El segundo lado 29 de la correa en este ejemplo forma una superficie de transporte generalmente plana para soportar los artículos transportados, tales como los apilamientos de las hojas corrugadas.

Los detalles adicionales de un modulo de correa transportadora de rodillos superiores utilizables en la versión de la figura 1 se muestran en la figura 2. El módulo 24 se extiende se extiende desde un primer extremo 38 a un segundo extremo 39. Los elementos de bisagra 40 están separados entre sí a lo largo de cada extremo. Los agujeros 42 están formados a través de los elementos de bisagra para recibir un perno de bisagra 44 que conecta los módulos adyacentes en serie en forma conjunta en una junta de bisagra transversal formada por los elementos de bisagra intercalados de los módulos interconectados. Los elementos de bisagra se extienden desde los miembros 46 intermedios transversales y están desplazados desde un extremo al otro. Los miembros 48 intermedios longitudinales conectan entre los miembros transversales. Los miembros curvados 50, 51 entre los miembros transversales forman unos soportes para los rodillos 32. Los ejes 52 de los rodillos se extienden a través de los conductos 54 formados en los rodillos. Los ejes están dispuestos sobre un eje 34 generalmente paralelo a las juntas de bisagra y los pernos de bisagra confinados. Las superficies motrices 56, accesibles desde el primer lado 28 del módulo, reciben una fuerza motriz desde un elemento motriz, tal como un diente de una rueda de puntas o piñón. En esta versión, las superficies motrices 57 son también accesibles desde el segundo lado 29 del módulo. Así pues, el modulo de la figura 2 puede estar unido con otros de los mencionados módulos, así como también con otros módulos sin rodillos de una construcción similar para formar una correa transportadora 12 como en la figura 1.

Dos de los bucles de la correa 60 compuesto por los módulos tales como en la figura 2 se muestran en la figura 3. Cada bucle está construido por las primeras series de interconexión de las filas 26 de los módulos de las correas 24, 25 con los pernos de bisagra que conectan conjuntamente las filas adyacentes. Una vez que se forme una longitud de filas, se forma un bucle desde dentro hacia fuera con los rodillos 32 enfrentados al interior del bucle. La primera y ultima filas de la correa 62, 63 en los extremos de la longitud de la correa están unidas por un perno de bisagra 44 a través de elementos de bisagra intercalados de la primera y última filas. De esta forma los módulos de correa estándar de rodillos superiores pueden utilizarse para construir una correa de baja fricción sencillamente con la formación de bucles inversos.

El contacto de cada correa 12 con la vía de transporte 22 se muestra en la figura 4. Tal como se muestra, la correa y cualquier carga transportada están soportadas por los rodillos 32. La primera superficie de la correa 28 está separada de la vía de transporte de la placa mediante los rodillos. La placa está hecha típicamente de acero inoxidable, y proporciona una superficie suave de los rodillos.

Otra versión de la vía de transporte es la mostrada en la figura 5. En esta versión, la vía de transporte está formada por bandas de desgaste 23 que discurren en la dirección del transporte y separadas entre si a través del ancho del transportador. La separación se selecciona de forma que las bandas de desgaste coincidan con las posiciones de los rodillos 32 sobre la correa 12. Las bandas de desgaste pueden estar soportadas sobre una placa o sobre soportes individuales 65, tal como se muestra en la figura 5.

Los detalles de un sistema 64 motriz a modo de ejemplo para el transportador de baja fricción de la figura 1 se muestran en la figura 6. El sistema motriz incluye un motor de accionamiento 66 cuyo eje está acoplado a un reductor de engranajes 68. Los ejes motrices 17 se extienden lateralmente desde el reductor de engranajes en sentidos opuestos. Los conjuntos de piñones 16 están montados en cada eje motriz para accionar cada correa. Los extremos de los ejes motrices opuestos al reductor de engranajes están soportados en forma giratoria en bloques de rodamiento (no mostrados) en canales laterales 73 de un bastidor del transportador. La vigueta 75 de soporte central está interrumpida en la posición del sistema motriz, para permitir que los componentes del sistema motriz encajen perfectamente entre la vía de transporte y la vía de retorno. Los canales laterales y la vigueta de soporte central soportan los rodillos 14, 15 y la vía de transporte (no mostrada en la figura 6). Los piñones individuales 76, los cuales sirven como elementos motrices, tienen conductos centrales que admiten el eje motriz. Los dientes 78 sobre la periferia de cada piñón se acoplan a las superficies motrices 57 de la correa 12 a través del primer lado 28, es decir, el lado interior, del bucle de la correa. Conforme el motor hace girar su eje, el eje motriz, y los piñones, se acciona el movimiento de la correa. Los rodillos en el interior de la correa actúan como que ruedan a lo largo de la vía de transporte, y

soportando la carga del producto. La fricción de rodadura entre esta correa invertida de rodillos y la vía de transporte es mucho menor que la fricción de deslizamiento entre una correa convencional y la vía de transporte para las cargas de productos equivalentes. Se precisa de una potencia menor para accionar este sistema de baja 5 fricción, lo cual significa que pueden utilizarse componentes motrices menores y correas más largas. Los piñones de menor diámetro permiten que las porciones de la vía de transporte y la vía de retorno puedan separarse más cerca. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 1, la separación D entre la vía de transporte y el descenso más bajo de la vía de transporte no es preferiblemente superior a 30,48 cm.

10 Además de ello, un motor más pequeño significa menos gastos de consumo. Ello significa también que el motor y el resto del sistema motriz pueden incluso estar hendidos hacia dentro de los bordes de las correas opuestas 30, 31 para ahorrar incluso más espacio útil, y evitar la interferencia con las estaciones de procesado y demás operaciones de la planta.

15 Aunque la invención se ha descrito con respecto a una versión preferida en cumplimiento con los requisitos del modo óptimo, son posibles otras versiones. Por ejemplo, una correa de rodillos superiores con bolas de rodillos omnidireccionales podrían utilizarse para proporcionar un contacto de baja fricción con la vía de transporte. Como otro ejemplo, una correa de rodillos superiores accionada

20 convencionalmente por un sistema motriz de piñones a lo largo de la vía de transporte podría conseguir las ventajas de baja fricción de la invención. Así pues, el alcance de las reivindicaciones no deberá estar limitado a la descripción de la versión preferida.

Claims (2)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un transportador (10) de baja fricción que comprende una correa transportadora (12) que incluye una serie de filas (26) de módulos de correas (24, 25) conectadas extremo con extremo por pernos de bisagra (44) en las juntas de bisagra

   5 dentro de una correa sin fin que tiene un ancho definido por los bordes extremos (30, 31) y una vía de transporte (22) que soporta la correa transportadora modular, la cual incluye además un primer lado (28) que se enfrenta a la vía de transporte y segundo lado opuesto (29) y las superficies motrices (56) accesibles desde el primer lado de la correa transportadora modular, en donde el transportador de baja fricción comprende

   10 además un sistema motriz (17) que incluye elementos motrices (16) que se acoplan en forma motriz a las superficies motrices para accionar la correa transportadora modular en una dirección de recorrido a lo largo de la vía de transporte, y en donde la correa transportadora modular incluye además una pluralidad de rodillos (32) hendidos hacia dentro del segundo lado, y extendiéndose pasado el primer lado de la

   15 correa transportadora modular, para acoplarse a la vía de transporte en contacto rodante, caracterizado porque:

   la pluralidad de rodillos son giratorios alrededor de ejes transversales (34) en ejes (52) paralelos y entre los pernos de bisagra en las juntas de bisagra para rodar a lo largo de la vía de transporte en la dirección del recorrido de la correa.

   20 2. Un transportador de baja fricción según la reivindicación 1, que comprende un par de correas transportadoras modulares dispuestas en forma paralela entre sí.
2. 3. Un transportador de baja fricción según la reivindicación 1, que comprende una vía de retorno (23) para la correa transportadora modular separada a lo largo de su totalidad aproximadamente en unos 30,48 cm de la vía de transporte.