BR112016030322B1 - Montagem de rolete, alojamento para um rolete em um transportador, e placa de rolete - Google Patents
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Abstract
montagem de rolete, dispositivo para a ativação de um rolete em um sistema transportador, alojamento para um rolete em um transportador, e placa de rolete a presente invenção trata-se de um transportador e método para mover artigos que emprega uma montagem de rolete multidirecional que inclui um componente de orientação para orientar um rolete e um componente de atuação para atuar o rolete.
Description
[001] A presente invenção reivindica prioridade do Pedido de Patente Provisória N° US 62/016.732 intitulado “Multi-Directional Roller Assembly for a Conveyor”, depositado em 25 de junho de 2014, cujo teor encontra-se aqui incorporados por referência.
[002] A invenção refere-se, de modo geral, a transportadores acionados a motor e, mais particularmente, a transportadores que têm roletes para manipular a trajetória de artigos através de um sistema transportador.
[003] Muitas aplicações de manuseio de material e de embalagens requerem que artigos transportados sejam desviados para um lado de um transportador. Dois exemplos são a ordenação de artigos na lateral de uma correia e o registro de artigos com base na lateral da correia. A patente n° US 6.494.312, “Modular Roller-Top Conveyor Belt with Obliquely- Arranged Rollers” de 17 de dezembro de 2002 concedida a Costanzo releva um sistema transportador no qual os roletes cilíndricos montados em uma correia transportadora sobre eixos mecânicos oblíquos na direção de viagem da correia são atuados pelas superfícies de rolamento subjacentes nas quais os roletes oblíquos percorrem conforme a correia avança na direção de viagem da correia. O contato entre os roletes e as superfícies de rolamento faz com que os roletes girem à medida em que a correia avança. A rotação dos roletes oblíquos empurra os artigos para cima dos roletes através da correia transportadora na direção de um lado do transportador. Estas correias de rolete oblíquas trabalham extremamente bem em superfícies de rolamentos planas enquanto os roletes são organizados para rotacionar em um ângulo entre a direção de viagem da correia (definida como um ângulo de rolete de 0°) e cerca de 30° ou mais a partir da direção de viagem da correia. Para ângulos de rolete maiores que 30°, estes roletes deslizam demasiadamente nas superfícies de rolamento planas.
[004] A Patente N°. U.S. 6.968.941, “Apparatus and Methods for Conveying Objects”, de 29 de novembro de 2005, concedida a Fourney descreve uma superfície de rolamento aprimorada que acomoda uma margem muito maior de ângulos de rolete. Ao invés de utilizar uma superfície de rolamento plana, Fourney utiliza as periferias externas dos roletes atuantes organizados para rotacionar nos eixos geométricos na direção de viagem da correia. Conforme a correia transportadora avança, os roletes de correia oblíquos rolam nos roletes de atuantes subjacentes, os quais também são ordenados para rolar sob seus eixos geométricos. Devido à superfície de rolamento sobre a periferia ficar rolando, o deslizamento é reduzido e ângulos de rolete maiores podem ser acomodados. Os ângulos de rolete maiores permitem que haja trajetórias de desvios de artigos muito mais precisas do que são possíveis com uma superfície de rolamento plana. Entretanto os roletes atuantes são mais caros e um pouco mais complicados do que superfícies de rolamento planas simples.
[005] A Patente n° U.S. 7.588.137, "Conveyour Belt Having Roletes that Displace Objects," de 15 de setembro de 2009, concedida a Fourney descreve uma correia transportadora que inclui múltiplos conjuntos de rolete usados para desviar objetos a partir da correia transportadora. Os ângulos ao longo dos quais os artigos podem ser desviados do transportador são limitados.
[006] Uma montagem de rolete para direcionar um produto ao longo de uma trajetória selecionada inclui um rolete, um orientador de rolete e um ativador de rolete. O ativador de rolete pode rotacionar ao redor do orientador de rolete para induzir a rotação do rolete em uma direção selecionada. Uma placa de rolete abriga um conjunto de montagens de rolete, em que ao menos alguns dos quais são unidos através de dentes engrazados.
[007] De acordo com um aspecto da invenção, uma montagem de rolete compreende uma primeira engrenagem para a montagem e a orientação de um rolete, um rolete montado na primeira engrenagem e uma segunda engrenagem acoplada à primeira engrenagem para ativação do rolete.
[008] De acordo com uma outra modalidade, um dispositivo para ativação de um rolete em um sistema transportador compreende um anel com uma prateleira interna e uma abertura central, uma pluralidade de dentes periféricos distribuídos sobre uma superfície periférica no anel e uma pluralidade de dentes internos virados para baixo distribuídos sobre uma superfície interna ao longo da abertura central do anel para engatar uma engrenagem conectada ao rolete.
[009] De acordo com uma outra modalidade, um alojamento para um rolete em um transportador compreende um primeiro componente para montar um rolete e um segundo componente para ensanduichar o rolete entre o primeiro componente e o segundo componente. O segundo componente é girável em torno do primeiro componente para induzir a rotação do rolete sobre um eixo geométrico central.
[010] De acordo com um outro aspecto, uma placa de rolete compreende uma primeira placa que tem uma pluralidade de aberturas, uma segunda placa e um conjunto de montagens de rolete entre a primeira e a segunda placas. Cada montagem de rolete tem um rolete saliente através da abertura e dos dentes periféricos que se engrenam com dentes periféricos em uma montagem de rolete adjacente para induzir a rotação dos roletes.
[011] Estes aspectos e características da invenção são descritos com mais detalhes na descrição a seguir, reivindicações anexas e desenhos anexos, nos quais:
[012] A Figura 1 é uma vista isométrica de uma placa de rolete que contém um conjunto de roletes multidirecionais de acordo com uma modalidade da invenção;
[013] A Figura 2 é uma vista superior da placa de rolete na Figura 1 com os roletes em uma primeira orientação;
[014] A Figura 3 é uma vista superior da placa de rolete na Figura 1 com os roletes em uma segunda orientação;
[015] A Figura 4 é uma vista isométrica de uma montagem de rolete multidirecional adequada para utilização na placa de rolete da Figura 1;
[016] A Figura 5 é uma vista superior da montagem de rolete multidirecional da Figura 4;
[017] A Figura 6 é uma vista inferior da montagem de rolete multidirecional da Figura 4;
[018] A Figura 7 é uma vista isométrica de um rolete montado em uma engrenagem de anel inferior para orientar a montagem de rolete;
[019] A Figura 8 é uma vista inferior de um rolete acoplado a uma engrenagem de anel superior para atuar o rolete;
[020] A Figura 9 é uma vista lateral de um rolete adequado para utilização em uma montagem de rolete multidirecional; e
[021] A Figura 10 é uma vista isométrica do rolete da Figura 9.
[022] Um sistema transportador inclui um arranjo de montagens de rolete multidirecional. Cada montagem de rolete multidirecional inclui uma engrenagem inferior para orientar e montar um rolete e uma engrenagem superior para ativar um rolete. A invenção será descrita abaixo com relação a certas modalidades ilustrativas, ainda que a invenção não seja limitada a estas modalidades ilustrativas.
[023] A Figura 1 mostra uma placa de rolete que contém um conjunto de roletes multidirecionais adequados para utilização em um sistema de transporte de acordo com uma modalidade da invenção. A placa do rolete ilustrativo 10 compreende um alojamento, mostrado como uma placa superior 12 e uma placa inferior 14, para montar um grupo de montagens de rolete multidirecional 20. Cada montagem de rolete multidirecional 20 inclui um rolete 22 orientado em um ângulo selecionado para direcionar um artigo do transportador ao longo de uma trajetória selecionada. A placa de rolete ilustrativa tem seis filas de montagens de rolete, sendo que cada fila contém seis montagens de rolete para um total de trinta e seis montagens de rolete, ainda que a invenção não seja limitada ao número e configurações ilustrativos das montagens de rolete.
[024] A placa superior 12 inclui uma pluralidade de aberturas 16 para permitir que ao menos uma porção de uma montagem de rolete multidirecional 20 sobressaia através e por cima da superfície superior da placa 12 para permitir contato com artigos de transporte.
[025] Por exemplo, conforme mostrado na Figura 2, as montagens de rolete multidirecional 20 podem ser orientadas na primeira orientação para produzir uma primeira trajetória para artigos transportados. Na modalidade da Figura 2, os eixos geométricos 24 dos roletes 22 são orientados em um primeiro ângulo selecionado α relativo a uma primeira direção de transporte 30, a qual pode ser uma direção de transporte padrão. Enquanto a modalidade da Figura 2 mostra todas as montagens de rolete 20 na mesma orientação, a invenção não se limita a isso e cada montagem de rolete pode ter uma orientação selecionada. Quando os roletes 22 rotacionam ao redor dos eixos geométricos 24 em uma primeira direção de rotação 40, um artigo de transporte será empurrado em uma segunda direção de transporte 50, a qual é perpendicular aos eixos geométricos 24. A rotação dos roletes 22 em uma direção de rotação oposta 42 gera movimento de produtos em contato com os roletes em uma terceira direção oposta de transporte 52.
[026] Na modalidade da Figura 3, as montagens de rolete multidirecional 20 são orientadas em um segundo ângulo θ relativo à primeira direção de transporte 30. A atuação dos roletes 22 ao redor dos eixos geométricos 24 em uma direção de rotação 40' empurra um artigo de transporte em uma outra direção de transporte 50'. A rotação dos roletes em uma outra direção 42' oposta à direção 40' gera movimento de produtos em contato com os roletes na direção de transporte 52', a qual é oposta à direção 50'.
[027] A direção de transporte resultante de um produto transportado é baseada na orientação dos roletes assim como a direção de rotação dos roletes quando ativada. A trajetória do produto resultante será de 90° mais ou menos o ângulo de orientação dos roletes 22 relativos à direção de transporte padrão 30. Quando os eixos geométricos dos roletes são perpendiculares à direção de transporte padrão, a trajetória do produto resultante será ao longo da direção de transporte padrão 30, ou oposta à direção de transporte padrão, dependendo da direção de rotação dos roletes. Os roletes 22 podem ser orientados em qualquer ângulo adequado para conseguir uma trajetória de saída desejada.
[028] A Figura 4 é uma vista isométrica de uma modalidade de uma montagem de rolete multidirecional 20 adequada para utilização em uma placa de rolete para um sistema de transporte, como a placa de rolete 10 mostrada nas Figuras 1 a 3, ou para utilização com um outro dispositivo em um sistema de transporte. A Figura 5 é uma vista superior da montagem 20, e a Figura 6 é uma vista inferior da montagem 20. A montagem de rolete ilustrativa 20 inclui um rolete 22 para direcionar um artigo transportado em uma direção selecionada. Um alojamento para o rolete 22 inclui um primeiro componente para orientar o rolete 22 e um segundo componente para atuar o rolete 22. O componente de orientação ilustrativa é uma engrenagem de anel inferior 60 e o componente de atuação ilustrativo é uma engrenagem de anel superior 70 que forma uma cobertura para a engrenagem do anel inferior, ensanduichando o rolete 22 entre eles.
[029] Conforme mostrado na Figura 7, a engrenagem inferior 60 é uma engrenagem de anel que compreende um anel central 62 que inclui fendas de oposição 63 para receber extremidades de eixos mecânicos 23 do rolete 22. O anel central inclui uma porção superior 62a e uma porção inferior 62b que tem uma abertura central 67 menor que a porção superior 62a para criar uma prateleira interna 64 ao redor da abertura central 67. A porção de rolete principal 22 se estende para baixo da prateleira interna 64, a qual sustenta as extremidades do rolete. A porção inferior 62b também inclui dentes periféricos 66.
[030] Outros meios para montagem do rolete 22 na engrenagem inferior 60 podem ser usados. Por exemplo, as extremidades do eixo mecânico 23 podem ser inseridas nas aberturas na parede lateral do anel central 62 para montar rotativamente o rolete na engrenagem inferior 60. Na modalidade ilustrativa, o rolete 22 rotaciona livremente sobre seu eixo geométrico longitudinal 24 quando montado na engrenagem inferior, embora a invenção não seja limitada a isso.
[031] O rolete 22 pode ou não sobressair através da abertura inferior 67.
[032] A Figura 8 é uma vista inferior da engrenagem superior 70. A engrenagem superior inclui um anel central 71 que inclui dentes periféricos externos 72. O anel central tem uma porção superior 71a que se estende para cima dos dentes 72 e uma porção inferior 71b que se estende para baixo dos dentes 72. O interior do anel central é escalonado para formar uma primeira prateleira 74. A engrenagem superior inclui adicionalmente um anel interno dos dentes 76 distribuídos sobre o aro interno do anel central 71. Os dentes internos 76 voltam-se descendentemente um para o outro e são configurados para engatar uma engrenagem 28 conectada ao rolete 22. Os dentes internos 76 são escalonados a partir da prateleira 74.
[033] As Figuras 9 e 10 mostram uma modalidade de um rolete 22 adequado para utilização com a engrenagem inferior 60 e a engrenagem superior 70. O rolete inclui uma porção cilíndrica central adequada para contatar artigos transportados. Materiais e tamanhos de rolete adequados são conhecidos na técnica. O rolete também inclui uma engrenagem 28 em uma extremidade da porção cilíndrica central que tem dentes para engatar nos dentes internos 76 da engrenagem superior 70. Extremidades de eixos mecânicos 23 se estendem ao longo do eixo geométrico longitudinal 24 do rolete para montar o rolete na engrenagem inferior 60. A engrenagem ilustrativa 28 tem formato frustocônico, ainda que a invenção não seja limitada a isso.
[034] Voltando para a Figura 4, para montar a montagem de rolete 20, o rolete 22 é montado na engrenagem inferior 60, e a engrenagem superior 70 é colocada sobre a engrenagem inferior 60, de tal forma que as engrenagens são preferencialmente concêntricas. A porção superior 62a do anel de engrenagem superior é recebida no espaço entre a prateleira 74 e a porção de anel inferior 71b, de tal forma que a porção inferior 71b repousa no topo dos dentes inferiores 66. A engrenagem superior 70 tem um diâmetro maior que a engrenagem inferior 60, de tal forma que o dentes superiores 72 se estendem para além dos dentes inferiores 66. A engrenagem 28 do rolete 22 se engata nos dentes 76, e ao menos uma porção do rolete 22 sobressai através da abertura superior 77 na engrenagem superior 70.
[035] O rolete 22 é atuado pela rotação da engrenagem superior 70 sobre a engrenagem inferior 60 em uma direção selecionada. Conforme a engrenagem 70 rotaciona, os dentes 76 rotacionam a engrenagem 28 girando o rolete 22. A direção de giro do rolete pode ser revertida através da rotação da engrenagem 70 em uma direção oposta.
[036] A superfície superior 78 do anel central é escalonada a partir da superfície superior 72a dos dentes 72. Desta forma, quando a placa do rolete 10 for montada, as superfícies superiores 78 dos anéis centrais são coplanares ou se estendem por cima da placa superior 12, enquanto os dentes de engrenagem 72 estão abaixo da placa superior 12, conforme mostrado na Figura 1. As aberturas 16 na placa superior 12 são dimensionadas e configuradas para receber a porção superior 71a do anel 71 e permitir que ao menos uma porção do rolete sobressaia acima da placa superior 12.
[037] As montagens 20 são espaçadas de forma que um ou mais ou todos os dentes superiores da montagem de rolete 72 sejam engrazados. Portanto, a rotação de um anel de montagem de rolete 71 causará a rotação de um anel conector, atuando múltiplos roletes.
[038] Enquanto a engrenagem superior 70 atua um rolete, a engrenagem inferior 60 orienta o rolete 22 em um ângulo selecionado relativo a uma direção padrão. A engrenagem inferior 60 é conectada a um orientador, tal qual uma engrenagem de cremalheira, a qual engata nos dentes 66 de uma montagem de rolete 20 para orientar a montagem de rolete. A placa de rolete 10 pode também incluir engrenagens de pinhão entre as engrenagens inferiores 60 para orientar simultaneamente múltiplas montagens.
[039] Enquanto a modalidade ilustrativa mostra o mecanismo de atuação como uma cobertura para o mecanismo de orientação, a invenção não é limitada a isso. Por exemplo, alternativamente, o mecanismo de orientação para um rolete pode ser uma cobertura para o mecanismo de atuação. Adicionalmente, várias outras alternativas são imaginadas, e a invenção não é limitada às modalidades ilustrativas descritas acima.
Claims (6)
1. MONTAGEM DE ROLETE (20) compreendendo: uma engrenagem inferior (60) que compreende uma engrenagem de anel que inclui dentes periféricos (66) e inclui fendas de oposição (63) para a montagem e a orientação de um rolete (22); um rolete que possui uma porção cilíndrica central, as extremidades dos eixos recebidas nas fendas de oposição da engrenagem inferior (60) e uma engrenagem (28) de rolete (22) em uma extremidade da porção cilíndrica central; e uma engrenagem superior (70) disposta de maneira concêntrica e rotativa sobre a engrenagem inferior (60) a fim de induzir a rotação do rolete (22), em que a engrenagem superior (70) é uma engrenagem de anel com uma prateleira interna (64) para receber uma porção superior da engrenagem inferior (60), uma abertura central (67), caracterizada pela engrenagem superior (70) incluir dentes periféricos (72) e dentes internos (76) virados para baixo distribuídos sobre uma superfície interna adjacente à abertura central, os dentes internos (76) virados para baixo escalonando para cima a partir da prateleira interna (64) para engatar a engrenagem (28) do rolete (22).
2. MONTAGEM DE ROLETE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela engrenagem superior (70) compreender um anel central (71) que tem uma superfície superior (78) que é escalonada para cima a partir da superfície superior dos dentes periféricos (72).
3. ALOJAMENTO PARA UM ROLETE EM UM TRANSPORTADOR compreendendo: uma engrenagem de anel inferior (60) para a montagem de um rolete (22); e uma engrenagem de anel superior (70) que forma uma cobertura para a engrenagem de anel inferior (60) para o ensanduichamento do rolete (22) entre a engrenagem inferior (60) e a engrenagem superior (70), em que a engrenagem superior (70) é girável sobre a engrenagem inferior (60) para induzir a rotação do rolete em torno de um eixo central do rolete (22), caracterizado pela engrenagem de anel superior (70) compreender dentes periféricos (72) distribuídos sobre uma superfície periférica da engrenagem de anel superior e se estendendo radialmente para fora, e dentes virados para baixo para engatar uma engrenagem (28) no rolete (22).
4. ALOJAMENTO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo anel (62) de engrenagem inferior (60) incluir fendas de oposição (63) para receber extremidades do eixo mecânico (23) do rolete (22).
5. ALOJAMENTO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo anel (62) de engrenagem inferior (60) incluir uma prateleira interna (64) sobre uma abertura central (67).
6. PLACA DE ROLETE compreendendo: uma placa superior (12) que tem aberturas (16) para permitir que uma porção de uma montagem de rolete (20), conforme definida pela reivindicação 1, sobressaia acima da placa superior (12); uma placa inferior; um conjunto de montagens de rolete entre a placa superior e a placa inferior, sendo que cada montagem de rolete (20) tem um rolete (22) que se projeta através de uma abertura associada e dentes periféricos (72) em um anel (71) de engrenagem superior (70) que se engrazam com os dentes periféricos em uma montagem de rolete adjacente para induzir a rotação dos roletes sobre seus respectivos eixos de rolete, caracterizada por cada montagem de rolete (20) compreender um anel (62) de engrenagem inferior (60) para assentar um rolete (22) e o anel (71) de engrenagem superior (70) é disposto de maneira concêntrica com o anel de engrenagem inferior e engata uma engrenagem (28) no rolete (22), de tal forma que a rotação do anel de engrenagem superior induz a rotação do rolete, e em que o anel de engrenagem inferior é conectado e engrenado com um orientador.
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