ES2344312T3 - Cinta transportadora con rodillos de orientacion variable. - Google Patents

Abstract

Transportadora (10) que comprende una o más cintas transportadoras (12, 63) que forman una superficie de transporte continua que se extiende longitudinalmente en una dirección del recorrido de la cinta (26) y lateralmente en ancho desde un primer lado (42) a un segundo lado (43) y que además forma un lado inferior (37) opuesto a la superficie de transporte; una pluralidad de rodillos (34) dispuestos en la cinta o más cintas transportadoras con partes salientes de los rodillos que sobresalen más allá de la superficie transportadora continua y el lado inferior; una superficie de apoyo (32) que subyace la cinta o más cintas transportadoras (12, 36) con partes salientes (68) de los rodillos que sobresalen más allá del lado inferior de contacto rodante con la superficie de apoyo mientras la cinta o más cintas transportadoras avanzan longitudinalmente en la dirección del recorrido de la cinta; en donde la cinta o más cintas transportadoras se dividen lateralmente en una o más pistas longitudinales (64A, 64B) caracterizada porque: todos los rodillos en una pista longitudinal están dispuestos para rotar en ejes oblicuos (36,36'') que forman al menos dos ángulos agudos diferentes (α, α'', β, β'') medidos en la misma dirección desde la dirección del recorrido de la cinta.

Description

Cinta transportadora con rodillos de orientación variable.

Antecedentes de la invención

La presente invención hace referencia en general a transportadoras mecánicas y, más en particular, a transportadoras construidas con una o más cintas transportadoras que tienen rodillos sobre los que se colocan artículos, dispuestos para rotar sobre ejes orientados en múltiples ángulos en relación con la dirección del recorrido de la cinta.

Las transportadoras individuales se utilizan para convertir un flujo de artículos a granel que se transportan en un solo flujo de artículos individuales separados en la dirección de flujo. Las transportadoras de rodillos de varias configuraciones, con y sin cintas transportadoras asociadas, se utilizan a menudo con este fin. Pero las transportadoras de rodillos son notablemente ruidosas y están sujetas al desgaste. Las cintas transportadoras modulares de rodillos superiores también se han utilizado en aplicaciones que requieren la desagrupación de un grupo de artículos transportados. En particular, las cintas transportadoras modulares de rodillos superiores con rodillos dispuestos para rotar sobre ejes oblicuos a la dirección de flujo se utilizan para dirigir los artículos transportados a un lado o al centro de la cinta para la entrega a una cinta transportadora central o inferior impulsada a una velocidad mayor para separar los artículos unos de otros. Pero estos esquemas requieren la utilización de múltiples cintas en serie o cintas paralelas impulsadas a velocidades diferentes, lo que resulta en un conjunto motriz y disposición de la cinta complicados.

El documento US 6,571,937 revela una transportadora según el preámbulo de la reivindicación 1, esta transportadora es para mover artículos a dos o más posiciones de salida, y revela cintas que tienen rodillos en diferentes orientaciones en ángulos agudos y obtusos cuando se miden en la misma dirección. La memoria EP 1367009 es para separar artículos a lo largo de medios transportadores y revela dos cintas cada una con rodillos orientados oblicuamente y opuestamente y que mueven artículos a otra transportadora.

Por lo tanto, hay una necesidad de un sistema transportador capaz de desagrupar un flujo de artículos en masa sin las desventajas de las transportadoras singulares convencionales.

Resumen

Ésta y otras necesidades se satisfacen mediante una transportadora según la reivindicación 1 adjunta.

Otra versión de una transportadora que no es parte de la presente invención comprende una o más cintas transportadoras que forman una superficie transportadora continua que se extiende longitudinalmente en una dirección del recorrido de la cinta y lateralmente desde un primer lado a un segundo lado. Un lado inferior se forma opuesto a la superficie transportadora. Los rodillos están dispuestos en una o más cintas transportadoras con partes salientes de los rodillos que sobresalen más allá de la superficie transportadora y el lado inferior de la cinta o más cintas. Una superficie de apoyo se extiende debajo de dicha una o más cintas. Las partes salientes de los rodillos que se proyectan más allá del lado inferior ruedan en la superficie de apoyo en contacto rodante mientras la cinta o más cintas avanzan en la dirección del recorrido de la cinta. Los rodillos están dispuestos para rotar alrededor de ejes oblicuos que forman al menos dos ángulos agudos diferentes medidos en la misma dirección del recorrido de la cinta. El ángulo agudo medido desde el medio de la línea central longitudinal entre el primer y segundo lados de cada rodillo se describe mediante una función \alpha(w), donde w es la posición del rodillo a través del ancho W de la cinta medido desde la línea central (w=0) entre el primer lado (w=-W/2) y el segundo lado (w=+W/2).

Otra versión de la transportadora que no es parte de la presente invención comprende una o más cintas transportadoras que forman una superficie transportadora continua que se extiende longitudinalmente en una dirección de transporte y lateralmente en ancho desde un primer lado a un segundo lado. Un lado inferior se forma opuesto a la superficie transportadora. Los rodillos están dispuestos en la cinta o más cintas transportadoras con partes salientes que sobresalen más allá de la superficie transportadora y el lado inferior. Debajo de la cinta o más cintas transportadoras se encuentra una superficie de apoyo. Las partes salientes de los rodillos que sobresalen más allá del lado inferior están en contacto con la superficie de apoyo. El movimiento relativo entre la cinta o más cintas transportadoras y la superficie de apoyo hace que los rodillos roten. Los rodillos están dispuestos para rotar para ejercer al menos tres vectores de fuerza con diferente dirección oblicuos a la dirección de transporte de los artículos que se transportan sobre las partes salientes de los rodillos que sobresalen más allá de la superficie transportadora.

Otra versión de una transportadora que no es parte de la presente invención comprende una cinta transportadora modular construida de una serie de filas de uno o más módulos de cinta. Cada fila se extiende longitudinalmente en una dirección del recorrido de la cinta desde un primer extremo hasta un segundo extremo. Las filas se conectan unas con otras, el primer extremo con el segundo extremo, en articulaciones de bisagra para formar una cinta transportadora modular que se extiende lateralmente en ancho desde un primer lado a un segundo lado, y en grosor desde una superficie externa a una superficie interna. La cinta se define mediante un medio de la línea central longitudinal entre el primer y segundo lados. Los rodillos dispuestos en al menos algunas de las filas tienen partes salientes que sobresalen más allá de las superficies interna y externa de la cinta. Una superficie de apoyo se extiende debajo de la cinta transportadora modular. Las partes salientes de los rodillos que sobresalen más allá de la superficie interna ruedan a lo largo de la superficie de apoyo en contacto rodante, mientras la cinta transportadora modular avanza longitudinalmente en la dirección del recorrido de la cinta. Los rodillos están dispuestos para rotar alrededor de ejes que definen con la línea central longitudinal al menos tres ángulos agudos diferentes.

Breve descripción de los dibujos

Estas características y aspectos de la invención, al igual que sus ventajas, se comprenden mejor mediante referencia a la siguiente descripción, reivindicaciones adjuntas y dibujos adjuntos, en los cuales:

La figura 1 es una vista en corte de una transportadora con las características de la invención;

La figura 2 es una vista isométrica de algunas filas de un módulo de cinta utilizable en una transportadora como en la figura 1;

La figura 3A es una representación esquemática en planta superior de una parte de la transportadora de la figura 1 a lo largo de la vía de transporte; y la figura 3B es una representación esquemática elevada frontal de la representación de la transportadora de la figura 3A;

La figura 4 es una representación geométrica de la convención de ángulo de eje de rodillos utilizada para describir la operación de los rodillos en una transportadora como en la figura 1;

La figura 5A es una representación en planta superior de vectores de fuerza impartidos por los rodillos en la transportadora que se ilustra en la figura 2; la figura 5B es un gráfico del ángulo de eje de rodillos \alpha como una función de la posición lateral a través del ancho de la transportadora que se ilustra en la figura 2; la figura 5C es un gráfico de la magnitud del ángulo de eje de rodillos \alpha de la figura 5B;

La figura 6A es una representación en planta superior de vectores de fuerza en otra versión de la transportadora que se ilustra en la figura 1, pero que tiene dos flujos de artículos en el ancho de la transportadora; y la figura 6B es un gráfico del ángulo de eje de rodillos \alpha como una función de la posición lateral a través del ancho de la transportadora; y

La figura 7A es una representación en planta superior de vectores de fuerza en otra versión de la transportadora que se ilustra en la figura 1, pero que tiene un flujo de artículos alineados a lo largo de un lado de la transportadora, y la figura 7B es un gráfico del ángulo de eje de rodillos \alpha como una función de la posición lateral a través del ancho de la transportadora.

Descripción detallada

Una transportadora con las características de la invención se ilustra en la figura 1. La transportadora 10 que se muestra en este ejemplo comprende una cinta transportadora sinfín 12 formada entre un conjunto de rueda dentada de conducción 14 en un extremo de salida 16 de la transportadora y un conjunto de rueda loca 15 en un extremo de entrada 17 de la transportadora. Los conjuntos de ruedas dentadas se montan en ejes 18 soportados para la rotación y cojinetes de rodillos 20 en cada extremo de los ejes. Un motor de accionamiento 22 se acopla al eje motriz para rotar las ruedas dentadas. La estructura de acoplamiento, tal como dientes 24, en las periferias de las ruedas dentadas conecta la estructura motriz en la cinta para impulsar y conducir la cinta en la dirección de transporte, o dirección de desplazamiento 26. Si la cinta es una cinta plana, puede impulsarse mediante poleas de transmisión y poleas locas, en lugar de mediante ruedas dentadas. Si la cinta incluye una estructura receptora de impulsión, puede ser impulsada por ruedas motrices, como se describió, o por tambores, incluyendo tambores motorizados.

La cinta se apoya a lo largo de una vía de transporte superior 28 sobre una bandeja de vía de transporte 30 u otro armazón adecuado. Las tiras de desgaste 32 soportadas en la bandeja se extienden longitudinalmente en la dirección del recorrido de la cinta y debajo de los rodillos 34 que sobresalen de una superficie de transporte superior de la cinta y un lado inferior opuesto 37. Las tiras de desgaste forman superficies de apoyo a lo largo de las cuales los rodillos ruedan a medida que la cinta avanza en la dirección del recorrido de la cinta. Las tiras de desgaste individuales pueden reemplazarse por una lámina de desgaste continua. Los cojinetes de rodillos 20 y la bandeja de vía de transporte se montan en un armazón de transportadora (no se muestra, para simplificar el dibujo). La cinta es soportada por zapatas, tambores o rodillos 38 para reducir la inclinación de la cinta a lo largo de la vía de retorno 40.

La cinta transportadora, que puede ser una sola cinta o una disposición combinada de cintas contiguas, se extiende lateralmente desde un primer lado 42 a un segundo lado 43. Los rodillos 34 rotan alrededor de ejes oblicuos 36, 36' que forman diferentes ángulos agudos \alpha, \alpha' con la línea central 43 de la cinta. Los ángulos de ejes de rodillos cerca del segundo lado 43 de la cinta se miden en dirección en el sentido de las agujas del reloj desde la línea central de la cinta. Los ángulos de los ejes de rodillos más cerca del primer lado 42 se miden en la dirección opuesta al sentido de las agujas del reloj. Preferentemente, los ejes de rodillos de un lado de la línea central son un reflejo de aquellos en el otro lado.

Aunque la cinta puede tener una o más cintas planas, es preferentemente una o más cintas transportadoras plásticas modulares 44 como se muestra en la figura 2. (De hecho, el término genérico "cinta transportadora" como se utiliza en esta descripción y en las reivindicaciones incluye, sin limitarse a, cintas transportadoras planas, cintas transportadoras modulares plásticas, una cadena transportadora de un solo tramo, y una cadena transportadora con tablillas. Si se hace referencia a un tipo específico de cinta transportadora en un caso particular, el término se modificará para especificar el significado limitado para ese caso). La cinta está hecha de una serie de filas 46 de uno o más módulos de cinta conectados un extremo con otro extremo mediante pernos de bisagra 50 en articulaciones de bisagra 52 entre filas adyacentes. Los elementos de bisagra 54 a lo largo de los extremos de cada fila de módulos de cinta se interconectan con elementos de bisagra de una fila adyacente en cada articulación de bisagra. Las aperturas alineadas en los elementos de bisagra forman un pasaje lateral 58 para recibir el perno de bisagra. La cinta está hecha preferentemente con un patrón de bloque para resistencia, pero puede consistir en un solo módulo por fila o puede tener módulos del mismo ancho dispuestos en una sola fila a lo largo de la longitud de la cinta. Las cintas transportadoras modulares plásticas generalmente están hechas de polímeros termoplásticos, tales como polipropileno, polietileno, acetal o materiales compuestos, en un proceso de moldeado por inyección. Intralox, L.L.C., de Harahan, Luisiana, EE.UU. es un fabricante de cintas transportadoras modulares plásticas.

Los rodillos 34 en la cinta modular que se muestra en la figura 2 generalmente son de forma cilíndrica y se encuentran en aberturas 60 formadas en los módulos de cinta. Un orificio central a través de los rodillos recibe un eje cuyos extremos están incorporados en el interior del módulo a través de las paredes de las aberturas en una versión preferente de la cinta de rodillos. Pero los rodillos pueden estar formados con lengüetas que se reciben en aberturas descritas en las paredes para rotación. En cualquier caso, los ejes o lengüetas definen un eje de rotación oblicuo a la línea central 38 longitudinal de la cinta. Los rodillos en este ejemplo se disponen para rotar alrededor de ejes orientados en cuatro ángulos diferentes con respecto a la línea central.

Esta disposición de rodillos también se muestra en la figura 3A. En este ejemplo, la cinta o cintas transportadoras 62 se dividen lateralmente en dos pistas longitudinales 64A y 64B separadas por una línea central longitudinal 66. Los rodillos en cada pista están dispuestos para rotar alrededor de ejes oblicuos que forman diferentes ángulos agudos \alpha, \alpha' y \beta, \beta' con la línea central. En una versión preferente, \beta = - \alpha, y \beta' = - \alpha'. Dado que, como se muestra en la figura 3B, partes salientes 68 de los rodillos 34 sobresalen más allá de la superficie que transporta los artículos 36 y el lado inferior 37 de la cinta 62, los artículos 70 sobre los rodillos son impulsados por fuerzas 72 producidas por los rodillos que ruedan sobre la superficie de apoyo subyacente 74 a medida que la cinta avanza en una dirección de transporte. Como se muestra en la figura 3A, sobre un artículo 70A en la pista izquierda 64A de la cinta actúa un vector de fuerza oblicuo 72A generalmente perpendicular al eje de los rodillos en el lado más izquierdo de la cinta. El vector de fuerza tiene un componente lateral que impulsa al artículo hacia el otro lado de la cinta. Eventualmente, el artículo 70A' es empujado sobre los rodillos en la pista izquierda de la cinta en la cual los ejes de rodillos están dispuestos sobre un ángulo mayor \beta' desde la línea central. Esto dirige la fuerza 72A' más en la dirección del recorrido de la cinta 26. Debido a que los rodillos en la pista derecha 64B generalmente están dispuestos de modo tal que reflejan aquellos en la pista izquierda, los artículos sobre la cinta son impulsados por vectores de fuerza iguales hacia la línea central. Una vez que los artículos se acercan a la línea central, son acelerados más en la dirección del recorrido de la cinta para lograr una mayor separación longitudinal. Por lo tanto, una transportadora que utiliza una cinta como esta puede convertir un flujo masivo de artículos en un flujo de artículos individuales separados unos de otros.

La cinta o cintas transportadoras de la figura 3A se representan esquemáticamente en la figura 5A. Las flechas representan la dirección de los vectores de fuerza 72 que actúan sobre los artículos transportados sobre la cinta. Los vectores son perpendiculares a los ejes de los rodillos en cada pista. Para una fila de la cinta dada o un travesaño lateral de la cinta, la orientación de los rodillos se describe mediante una función \alpha(w). Para una cinta con una configuración de rodillos como se representa en la figura 5A, la función \alpha(w) se muestra en la figura 5B. Por la convención que se muestra en la figura 4, el eje 74 de un rodillo forma un ángulo agudo con respecto a la línea central 66 de la cinta. Si el ángulo agudo (+\alpha) se mide en el sentido de las agujas del reloj 76 desde la línea central, el ángulo \alpha se define como un ángulo positivo. Si el ángulo agudo (+\alpha) se mide en el sentido contrario a las agujas del reloj 77 desde la línea central, el ángulo \alpha se define como un ángulo negativo. Según esta convención, la función \alpha(w) correspondiente a la cinta de la figura 5A está dada en el gráfico de la figura 5B. El eje horizontal de la figura 5B es la posición lateral w a través del ancho W de la cinta. Si la línea central se selecciona arbitrariamente para ser w = 0, la cinta se extiende desde -W/2 a +W/2. El eje vertical representa el ángulo del eje del rodillo medido con respecto a la línea central como en la figura 4. La figura 5B muestra que los ángulos de ejes de rodillos del lado izquierdo de la cinta son todos paralelos unos a otros en un primer ángulo agudo de aproximadamente -30º hasta que llegan a aproximadamente -60º en una columna longitudinal 65A más cerca de la línea central. Tras pasar la línea central, los ángulos llegan a aproximadamente +60º y después cambian a aproximadamente +30º en una columna longitudinal 65B más cerca del lado derecho de la cinta. En este ejemplo, \alpha es una función impar de w, es decir \alpha(w) = -\alpha(-w). El valor absoluto, o magnitud, de los ángulos agudos |\alpha(w)| se grafica en la figura 5C. Esto muestra que la magnitud de los ángulos de los ejes de rodillos aumenta monotónicamente con la distancia desde cada lado de la cinta hacia la línea central, en este ejemplo.

Las figuras 6A y 6B representan una transportadora que dirige los artículos transportados a dos puntos de salida lateralmente espaciados 78, 79. La transportadora representada en la figura 6A puede construirse con una sola cinta o con más de una cinta. Por ejemplo, puede estar hecha de dos cintas individuales como en la figura 3A contiguas una al lado de la otra para formar una superficie transportadora superior continua a lo largo de la vía de transporte. Para este caso, la función \alpha(w) se repite por todo el ancho de la transportadora, como se muestra en la figura 6B. Por supuesto, pueden hacerse más de dos puntos de salida agregando dos pistas de rodillos dispuestos de manera similar.

Las figuras 7A y 7B representan una transportadora para la cual los rodillos están dispuestos para rotar alrededor de tres direcciones axiales diferentes a través del ancho de la transportadora. Debido a que la función de ángulo \alpha(w) se acerca a -90º con distancia desde el lado izquierdo de la cinta, esto representa una cinta que dirige artículos hacia el lado derecho de la cinta donde son separados gradualmente en forma longitudinal. Una cinta tal incluiría preferentemente una baranda del lado derecho para evitar que los artículos se caigan fuera del lado.

Aunque la invención se ha descrito en detalle con respecto a una versión preferente, otras versiones son posibles dentro del alcance de la invención según se define en las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, pueden formarse más pistas a través del ancho de la transportadora y los espacios en los ángulos de ejes de rodillos de pista a pista pueden ser de menor magnitud. Algunas construcciones pueden incluir rodillos alineados longitudinalmente en ángulos de ejes diferentes, en especial en las transiciones de un grupo angular a otro para hacer la construcción de la cinta con un patrón de bloque más simple. En otro ejemplo, la cinta transportadora puede ser inmóvil con una superficie de apoyo dinámica, tal como una cinta plana o una cinta con fricción superior modular, que avanza en una dirección de transporte con relación a la cinta para accionar los rodillos para propulsar los artículos transportados sobre los rodillos.

Claims (5)

1. Transportadora (10) que comprende una o más cintas transportadoras (12, 63) que forman una superficie de transporte continua que se extiende longitudinalmente en una dirección del recorrido de la cinta (26) y lateralmente en ancho desde un primer lado (42) a un segundo lado (43) y que además forma un lado inferior (37) opuesto a la superficie de transporte; una pluralidad de rodillos (34) dispuestos en la cinta o más cintas transportadoras con partes salientes de los rodillos que sobresalen más allá de la superficie transportadora continua y el lado inferior; una superficie de apoyo (32) que subyace la cinta o más cintas transportadoras (12, 36) con partes salientes (68) de los rodillos que sobresalen más allá del lado inferior de contacto rodante con la superficie de apoyo mientras la cinta o más cintas transportadoras avanzan longitudinalmente en la dirección del recorrido de la cinta; en donde la cinta o más cintas transportadoras se dividen lateralmente en una o más pistas longitudinales (64A, 64B) caracterizada porque: todos los rodillos en una pista longitudinal están dispuestos para rotar en ejes oblicuos (36,36') que forman al menos dos ángulos agudos diferentes (\alpha, \alpha', \beta, \beta') medidos en la misma dirección desde la dirección del recorrido de la cinta.

2. Transportadora según la reivindicación 1 en donde al menos dos ángulos agudos que definen los ejes oblicuos en una pista longitudinal varían monotónicamente por la pista longitudinal (64A, 64B) a lo largo del ancho de la cinta o más cintas transportadoras.

3. Transportadora según la reivindicación 1 en donde la cinta o más cintas transportadoras se dividen en una primera pista longitudinal (64A) que se extiende lateralmente desde el primer lado a sustancialmente el medio entre el primer lado y el segundo lado, y una segunda pista longitudinal (64B) que se extiende lateralmente desde el segundo lado a la primera pista longitudinal, en donde los ángulos agudos (\beta, \beta') de los ejes oblicuos de los rodillos en la primera pista longitudinal son reflejos de los ángulos (\alpha, \alpha') de los ejes oblicuos de los rodillos en la segunda pista longitudinal.

4. Transportadora según la reivindicación 1 en donde la cinta o más cintas transportadoras se dividen en una primera pista longitudinal que se extiende lateralmente desde el primer lado a sustancialmente el medio entre el primer lado y el segundo lado, y una segunda pista longitudinal que se extiende lateralmente desde el segundo lado a la primera pista longitudinal, en donde los ángulos agudos de los ejes oblicuos de los rodillos en la primera y segunda pistas longitudinales aumentan monotónicamente con distancia desde el primer y segundo lados, respectivamente, de la cinta o más cintas transportadoras.

5. Transportadora según la reivindicación 1 en donde los rodillos ubicados más cerca del primer y segundo lados de la cinta o más cintas transportadoras rotan en ejes orientados a proporcionar un componente de fuerza más lateral a los artículos transportados que los rodillos ubicados más cerca de una parte media de la cinta o más cintas transportadoras entre el primer y segundo lados.