BR112019024517B1 - Transportador de monotrilho - Google Patents

Abstract

Trata-se de um transportador de bandeja de monotrilho no qual uma bandeja que tem ímãs é acionada ao longo de um trilho único de um segmento de transportador de bandeja, por bobinas de estator alojadas no trilho. Os segmentos de monotrilho de carro que incluem carros que são acionados ao longo de monotrilhos têm trilhos de transferência que se alinham com os trilhos de segmentos de transportador de bandeja para transferir bandejas na parte superior dos trilhos de transferência de carro entre segmentos de transportador de bandeja. Os segmentos de monotrilho de carro incluem segmentos transladores horizontais, segmentos elevadores, segmentos de desvio e segmentos de inclinação.

Description

Antecedentes

[001] A invenção refere-se, geralmente, a transportadores acionados por energia e, em particular, a um transportador de bandeja de monotrilhos acionado por motores lineares.

[002] Sistemas de transporte nos quais portadores acionados por motores síncronos lineares direcionam portadores individuais ao longo de vários caminhos em uma complexa rede de vias são usados para transportar artigos para destinos selecionados. Um exemplo de tal sistema de transporte está descrito na Patente Número U.S. 8,967,051, “Transport System Powered by Short Block Linear Synchronous Motors and Switching Mechanism” concedida a Nathaniel N. King et al. da Magnemotion, Inc., Devens, em 03 de março de 2015. Esses sistemas não são fáceis de limpar. Os alojamentos dos estatores de motor linear apresentam superfícies superiores grandes, planas e fechadas que acumulam graxa e outras partículas em aplicações de processamento de alimentos. A menos que sejam devidamente limpas, as superfícies podem ficar contaminadas com bactérias. E superfícies de corte de difícil acesso no sistema de transporte podem abrigar essas bactérias.

Sumário

[003] Uma versão de um transportador de monotrilho que incorpora recursos da invenção compreende uma bandeja e um segmento de transportador de bandeja que se estende de uma primeira extremidade para uma segunda extremidade em uma direção de transporte. O segmento de transportador de bandeja inclui um trilho único que aloja um estator de motor linear que se estende na direção de transporte ao longo do comprimento do segmento de transportador de bandeja e produz um movimento de onda eletromagnética ao longo do comprimento do trilho. A bandeja inclui uma plataforma superior e um par de guias laterais que se estendem para baixo a partir da plataforma superior e definem uma fenda na qual o trilho é recebido. Ímãs nas guias laterais interagem com o movimento de onda eletromagnética produzido pelo estator de motor linear para criar uma força propulsora que impulsiona a bandeja ao longo do comprimento do trilho.

[004] Em outro aspecto um transportador de monotrilho que incorpora recursos da invenção compreende um portador e um segmento de transportador de portador que se estende de uma primeira extremidade para uma segunda extremidade em uma direção de transporte e inclui um trilho único, que tem uma parte superior convexa para cima e duas laterais externas opostas, que se estendem para baixo da parte superior convexa para cima. O portador inclui um par de guias laterais que se estendem para baixo, separadas ao longo de uma fenda convexa para cima, delimitada por uma parede superior e voltada para as paredes laterais, unidas pela parede superior. O trilho é recebido na fenda com as paredes laterais voltadas para as laterais externas do trilho. Um motor linear síncrono, que inclui um estator de motor linear alojado no trilho e um forçador de motor linear alojado no portador, impulsiona o portador ao longo do comprimento do trilho.

[005] Em outro aspecto um transportador de monotrilho contínuo que incorpora recursos da invenção compreende duas seções de transportador de bandeja e duas seções de transportador de carro. As seções de transportador de bandeja são dispostas em paralelo e se estendem no comprimento das primeiras extremidades para as segundas extremidades. Cada seção de transportador de bandeja tem um monotrilho e um estator de motor linear alojado no monotrilho. Uma bandeja tem uma fenda que recebe os monotrilhos e um forçador de motor linear que forma um motor linear com o estator de motor linear na seção de transportador de bandeja para impulsionar a bandeja ao longo dos monotrilhos. Uma primeira seção de transportador de carro se estende perpendicularmente às duas seções de transportador de bandeja entre as primeiras extremidades, e uma segunda seção de transportador de carro se estende perpendicularmente às duas seções de transportador de bandeja entre as segundas extremidades. A primeira e segunda seções transportadoras de carros têm, cada uma, um monotrilho e um estator de motor linear alojado no monotrilho. Um primeiro carro inclui uma fenda que recebe o monotrilho da primeira seção de transportador de carro, um forçador de motor linear que forma um motor linear com o estator de motor linear na primeira seção de transportador de carro para impulsionar o primeiro carro ao longo do monotrilho da primeira seção de transportador de carro; e um monotrilho que se estende perpendicularmente à primeira seção de transportador de carro. Um segundo carro inclui uma fenda que recebe o monotrilho da segunda seção de transportador de carro, um forçador de motor linear que forma um motor linear com o estator de motor linear na segunda seção de transportador de carro para impulsionar o segundo carro ao longo do monotrilho da segunda seção de transportador de carro, e um monotrilho que se estende perpendicularmente à segunda seção de transportador de carro. A primeira seção de transportador de carro transfere a bandeja no monotrilho do primeiro carro entre as primeiras extremidades das duas seções de transportador de bandeja, e a segunda seção de transportador de carro transfere a bandeja no monotrilho do segundo carro entre as segundas extremidades das duas seções de transportador de bandeja.

Breve descrição dos desenhos

[006] A Figura 1 é uma vista isomérica de uma série de segmentos de transportador de bandeja que forma um transportador de bandeja de monotrilho que incorpora recursos da invenção.

[007] A Figura 2 é uma vista isomérica inferior de uma bandeja usável em um transportador como na Figura 1.

[008] A Figura 3 é uma vista em corte transversal do transportador da Figura 1 visto ao longo da linha III-III.

[009] A Figura 4 é uma vista isomérica ampliada, parcialmente cortada, de uma versão do transportador da Figura 1.

[010] A Figura 5 é uma vista isomérica ampliada, parcialmente cortada, de outra versão do transportador da Figura 1.

[011] A Figura 6 é um diagrama de blocos esquemático dos sistemas elétrico e eletrônico do sistema de transportador da Figura 1.

[012] A Figura 7 é uma vista isomérica de um carro translador usável com um transportador como na Figura 1.

[013] A Figura 8 é uma vista isomérica de um carro elevador usável com um transportador como na Figura 1.

[014] As Figuras 9A e 9B são vistas isoméricas de um transportador classificador feito com segmentos de transportador de bandeja como na Figura 1 e segmentos de transporte de carro; e a Figura 9C é uma vista isomérica de uma bandeja expandida em transporte-retorno, como na Figuras 9A e 9B que carregam as bandejas diretamente.

[015] A Figura 10 é uma vista isomérica de um elevador construído de segmentos de transportador de bandeja como na Figura 1, segmentos de carro translador, e segmento elevadores de transporte de carro.

[016] A Figura 11 é um diagrama de blocos esquemático dos sistemas elétrico e eletrônico do sistema de um segmento de transporte de carro em um transportador como nas Figuras 9A-9C ou na Figura 10.

[017] A Figura 12 é uma vista isomérica de um segmento de transportador de elevação usável com segmentos de transportador de bandeja como na Figura 1.

[018] As Figuras 13A e 13B são vistas isoméricas de um segmento de transportador de elevação como na Figura 12 em linha com segmentos de transportador de bandeja como na Figura 1 em orientações não elevada e elevada.

[019] A Figura 14 é uma vista isomérica de um segmento de transportador desviador usável com segmentos de transportador de bandeja como na Figura 1.

[020] As Figuras 15A e 15B são vistas isoméricas de um segmento de transportador desviador como na Figura 14 que forma um transportador de desvio, com segmentos de transportador de bandeja como na Figura 1 mostrado nas orientações direta e de desvio.

[021] A Figura 16 é uma vista isomérica de um esfregador de monotrilho em um transportador como na Figura 1.

[022] A Figura 17 é uma vista axonométrica do trilho esfregador mostrado na Figura 16.

Descrição detalhada

[023] Uma porção de um transportador de bandeja de monotrilho que incorpora recursos da invenção é mostrado na Figura 1. A bandeja transportadora 20 compreende uma série de segmentos de transportador de bandeja 22 com monotrilhos 24 alinhados. Pernas 26 são formadas monoliticamente com os segmentos 22. Cada segmento 22 tem uma perna 26 em uma extremidade que se estende para além da extremidade do trilho 24 e forma uma borda plana na qual a extremidade sem pernas 27 de um segmento adjacente, fica. A parte inferior da extremidade sem pernas é entalhada para coincidir com a borda plana. As bandejas 28, controláveis independentemente, montam na parte superior do monotrilho, em uma direção de transporte 30. O trilho 24 e as pernas 26 são feitas de um material não ferroso tal como um material de polímero. O trilho 24 e as pernas 26 podem ser moldados como uma peça, ou feitos como peças separadas e selados perfeitamente em um segmento monolítico.

[024] Como mostrado na Figura 2, a bandeja 28 tem uma plataforma superior 32 para transportar artigos transportados. As guias laterais 34, 35 se estendem para baixo da plataforma 32 e definem uma fenda 36 entre elas. A fenda 36 é mostrada delimitada por um par de paredes laterais planas 38, 39 e uma parede superior 40 definidas como um “U” invertido. A parede superior é mostrada como curvada e convexa para cima, mas poderia ser plana. A fenda 36 se estende do comprimento da bandeja 28 na direção de transporte. Os ímãs 42 nas guias laterais 34, 35 por dentro das paredes laterais 38, 39 se estendem pelo comprimento da bandeja 28. (A face da parede lateral esquerda 39 é removida na Figura 2 para mostrar os ímãs 42.) Nesta versão, os ímãs 42 estão dispostos em uma matriz de Halbach para concentrar o fluxo magnético da matriz através da fenda 36. Mas uma matriz que alterne polos norte e sul poderia, alternativamente, ser usada como ímãs de bandeja.

[025] A bandeja 28 é montada na bandeja transportadora trilho 24 como mostrado na Figura 3. O trilho 24 tem duas laterais planas externas opostas 44, 45 unidas pela parte superior convexa curvada para cima 46. O formato da fenda 36 na bandeja 28 é complementar ao formato da porção superior do trilho 24 que inclui a parte curvada superior 46 e as laterais planas 44, 45. As paredes planas 38, 39 da bandeja de guias laterais 34, 35 se estendem para baixo, longe o bastante para fazer a fenda profunda o bastante e fechada o bastante para as laterais planas 44, 45 do trilho 24 segurarem a bandeja 28 no lugar, e prevenir que elas se inclinem para fora mais que 5° sobre a direção do transporte tanto ao transportar uma carga irregular quanto para arredondar uma curvada. Mas a bandeja 28 pode ser facilmente removida ou instalada no trilho 24 verticalmente, na direção da seta 47. Alojados no trilho 24 estão um par de estatores 48 que se estendem ao longo do comprimento do trilho. Os estatores 48 formam motores síncronos lineares com os ímãs 42 que servem como forçador de motor lineares nas bandejas 28. A fiação 50 fornece energia para os estatores 48 e fornece outras conexões elétricas, é também alojada dentro dos trilhos 24 e as pernas 26. A parte superior arredondada 46 do trilho 24, que previne o acúmulo de fluidos, e a construção selada dos segmentos de transportador de bandeja fornecem um transportador sanitário.

[026] Mais detalhes do monotrilho são mostrados na Figura 4. Alojados nas paredes laterais 38, 39 do trilho 24 estão os dois estatores 48. Cada estator 48 compreende uma série de três conjuntos de bobinas montados em forma de núcleo para formar um estator trifásico que produz um fluxo de onda magnética que propaga ao longo do comprimento do segmento de transportador de bandeja 22 na direção de transporte 30. O deslocamento do fluxo de onda magnética interage com os ímãs na bandeja 28 para produzir uma força propulsora na direção de transporte que impulsiona a bandeja ao longo do comprimento do trilho 24. O núcleo do estator pode ser sem ferro, para prevenir a sua intenção com as bandejas de ímã, o que aumentaria as forças de atrito entre a bandeja 28 e o trilho 24. Para reduzir ainda mais o atrito, um trilho 24’ na Figura 5 tem material de condutividade elétrica na parte superior 46 do trilho. O material condutivo pode ser alumínio, cobre ou fibras de carbono moldadas no trilho 24’ ou uma placa ou tira curvada 52, não ferrosa e eletricamente condutora, alojada logo abaixo da parte curvada superior 46 do trilho. A bandeja 28’ inclui material de ímã, tal como ímãs permanentemente curvados da bandeja 53 montados na bandeja ligeiramente acima da parte superior do formado de “U” invertido da fenda da bandeja 36. O raio da tira curvada 52 é igual ou é ligeiramente menor que o raio dos ímãs curvados 53. O movimento do material de ímã na bandeja 28’ além do material de condutividade elétrica no trilho induz correntes de parasita no material de condutividade elétrica que produz um campo magnético secundário que, em conjunto com o campo magnético do material de ímã na bandeja, cria uma força levitação contra a bandeja 28’ para reduzir o atrito com o trilho 24’ . Assim, juntos, o material de ímã e o material de condutividade elétrica constituem uma bandeja sistema de levitação.

[027] Um diagrama de blocos do eletrônico da bandeja transportadora é mostrado na Figura 6. O estator 48 compreende séries lineares de três conjuntos de bobinas 54A, 54B, 54C — um conjunto para cada dos dispositivos trifásicos dispostos alternativamente ao longo do comprimento do trilho. Cada conjunto de bobinas 54A, 54B, 54C é acionada por um amplificador 56A, 56B, 56C. A sequência de fases, que determina a direção de transporte para frente ou para trás, e a frequência do estator 48 são controladas através de um controle de acionamento do estator 58, que envia os sinais de controle da bobina 60A, 60B, 60C para os amplificadores 56A, 56B, 56C. O controle de acionamento do estator 58 é conectado a um computador com unidade de estator 59 em comunicação com um computador de sistema remoto 62, o qual também se comunica com as unidades de computadores em outros segmentos transportadores por uma comunicação por link 63. O computador de unidade de estator 59 recebe comandos de e envia dados para o computador do sistema 62 sem fio ou por meio de uma conexão com fio 64. Os sensores 66, como sensores de efeito Hall montados ao longo do trilho nas posições de sensor e sensíveis a uma bandeja de ímã 42, enviam sinais de sensor 68 que indicam a posição de um transportador de bandeja sobre um barramento de sensor para a unidade de computador 59. O controle de acionamento do estator 58 usa esses sinais para determinar quando energizar e desenergizar o estator 48. Todos esses componentes, exceto o computador do sistema remoto 62, são encapsulados no trilho 24 ou na perna 26 do segmento de transportador de bandeja como na Figura 3.

[028] A Figura 7 mostra um carro translador 70 para traduzir as bandejas horizontalmente de uma seção de transportador de bandeja para outra seção paralela. (Conforme usada nesta aplicação, uma bandeja ou seção de transportador de carro é feita de uma ou mais bandeja ou seção de transportadores de carro.) O carro 70 tem uma plataforma de carro superior 72 e um par de guias laterais do carro 74 que se estendem para baixo a partir da plataforma. As guias laterais são separadas lateralmente através de uma fenda de carro 76 que tem o formato, por exemplo, como a fenda da bandeja (36, Figura 2). Dessa maneira, o carro 70 pode rodar em um monotrilho como aqueles para os segmentos de transportador de bandeja. Em vez de ímãs permanentes, como nas bandejas, as bobinas do carro 78 são alojadas nas guias laterais 74. As bobinas trifásicas do carro 78 formam um motor de indução linear ou de relutância comutada com o estator do trilho transportador para impulsionar o carro 70 no carro direção de translação 80. Montado sobre a plataforma de carro 72 está um trilho de transferência 82, que abriga as bobinas de transmissão do carro 84 ao longo dos seus lados 86. As bobinas de transmissão do carro 84 formam um estator do trilho de transferência que impulsiona bandejas ao longo do trilho de transferência 82. O trilho de transferência 82 tem um eixo geométrico horizontal 88 que é perpendicular à direção de translação do carro 80. (Conforme usado nesta aplicação, o termo perpendicular é aplicado a duas linhas significa duas linhas de interseção cujos vetores de direção são ortogonais ou duas linhas inclinadas cujos vetores de direção são ortogonais.)

[029] Um carro elevador 90 é mostrado na Figura 8. O carro elevador é eletricamente o mesmo que o carro translador (79, Figura 7). Eles diferem na estrutura em que o carro elevador 90 tem um trilho de transferência de elevador 92 com um eixo geométrico horizontal de transferência 94 que é perpendicular ao plano da superfície da plataforma superior 96 e à direção de elevação vertical 98. Além disso, o carro elevador 90 contém núcleos ferrosos ou ímãs permanentes 99 atraídos para o trilho vertical 120 (Figura 9A) de um segmento de elevador 106 para restringir seu movimento horizontal. Alternativamente, o movimento horizontal do carro elevador 90 pode ser restringido com batentes mecânicos de baixo atrito que circundam o trilho vertical 120. E o trilho vertical 120 para o carro elevador 90 tem um estator que contém um núcleo ferroso ao qual o carro é atraído.

[030] Um classificador de monotrilho 104 construído de segmentos de transportador de bandeja 22, segmentos de elevador 106 com carro elevadores 90 e seções de translador 108, 109 com carros translador 70 é mostrado nas Figuras 9A e 9B. Uma seção de monotrilho de alimentação 110 avança as bandejas 28 em uma direção de transporte 112 em direção a quatro seções de monotrilho de saída paralela 114A- D. Uma seção de monotrilho de transferência 116 com retorno é posicionada entre a seção de monotrilho de alimentação 110 e as seções de saída 114A-D. A seção de monotrilho de transferência 116 é construída de: (a) uma seção superior do trilho de translação 108 cujo trilho 118 está em um nível abaixo do nível dos monotrilhos de entrada e saída 110, 114A - D e perpendicular à direção de transporte 112; e (b) uma seção inferior do trilho translador 109, cujo trilho 119 é paralelo e abaixo do trilho superior. Os segmentos de elevador 106 com trilhos verticais 120 são posicionados nas extremidades opostas da seção de monotrilho de transferência 116. Os carros de translação 70 andam nos trilhos horizontais 118, 119 das seções de translação superior e inferior 108, 109; um carro elevador 90 monta em cada um dos dois segmentos elevadores 106.

[031] Como mostrado na Figura 9B, um carro translador 70’ fica na parte superior de um carro elevador 90’ , cujo trilho está em uma posição elevada, alinhado com o trilho translador superior 118. Com o carro elevador 90’ nessa posição, o trilho de transferência 82 do carro translador 70’ está alinhado com o monotrilho de alimentação 110 e o monotrilho de saída 104A para receber uma bandeja 28’ do monotrilho de alimentação 110. Se a bandeja 28’ deve ser classificada no primeiro monotrilho de saída 114A, o carro translador 70’ permanece em sua posição até que a bandeja seja transferida para o primeiro monotrilho de saída 114A. Se a bandeja 28’ for destinada a outro monotrilho de saída 114B, C ou D, a seção do translador superior 108 impulsiona o carro do translador 70’ com a bandeja 28’ em alinhamento com a seção de monotrilho de saída selecionada. O carro do translador 70’ é então ativado para impulsionar a bandeja 28’ para a seção de monotrilho selecionada 114B, C ou D. Os carros do translador 70 no trilho superior do translador 118 que não estão alinhados com o monotrilho de alimentação 110 são impulsionados além do distal extremidade 122 do trilho e no trilho de um carro elevador em espera 90 em sua posição elevada. O segmento de elevador 106, em seguida, abaixa o carro de translador 70 no topo do carro elevador para a seção de translador inferior 109, que impulsiona o carro de translador de volta para o segmento de elevador 90’ na outra extremidade. Deste modo, a seção de translador inferior 109 serve como um retorno para os carros de translador 70. E os segmentos de elevador 90, 90’ transferem os carros de translador 70 entre as seções de translador superior e inferior 108, 109. Ao reverter a direção de transporte 112, o mesmo modelo do transportador pode ser usado como um transportador de mescla que mescla o fluxo de bandejas das quatro seções de monotrilho 114A - D na seção de monotrilho único 110. Ou pode haver vários monotrilhos de alimentação dispostos em paralelo para alimentar as bandejas de várias seções do transportador de bandeja de entrada para várias seções do transportador da bandeja de saída.

[032] A seção de monotrilho de transferência 116 das Figuras 9A e 9B é mostrada como um transportador de bandeja de monotrilho independente na Figura 9C. Neste exemplo, as bandejas 28 são transportadas diretamente sobre os trilhos das seções coextensivas superior e inferior das seções do translador 108, 109 sem carros transladores. Os trilhos 24 das seções de translador superior e inferior 108, 109 estão no mesmo plano vertical. Os segmentos elevadores 106 em cada extremidade transferem as bandejas 28 na parte superior dos trilhos dos elevadores de carro 90 entre as seções superior e inferior do monotrilho 108, 109 para formar uma bandeja transportadora contínuo com uma esteira superior e uma retorno inferior. As seções superior e inferior do monotrilho 108, 109 podem, alternativamente, ser posicionadas no mesmo plano horizontal em uma configuração de pista de corrida. Na configuração da pista de corrida, segmentos transladores horizontais que usam carros transladores, como na Figura 7, seriam posicionados perpendicularmente às seções de monotrilho 108, 109 em cada extremidade para substituir os segmentos do carro de elevação e transferir as bandejas 28 horizontalmente entre as duas seções de monotrilho sobre os carros transladores.

[033] A Figura 10 mostra um transportador de bandeja de monotrilho no qual as bandejas 28 são elevadas ou abaixadas de um nível para outro. Em um elevador, uma bandeja 28 na seção de monotrilho de alimentação inferior 124 é elevada para uma seção de monotrilho de saída 126 que se estende através de um tubo suspenso 128. O elevador 130 inclui um segmento de elevador ascendente 132 e um segmento de elevador descendente paralelo 133. Superior e inferior os segmentos transladores 134, 135 atravessam os segmentos elevadores 132, 133 nas extremidades opostas. Para elevar uma bandeja 28 da seção de alimentação inferior 124 para a seção de saída superior 126, um carro translador 70 que carrega um carro elevador 90 alinha os trilhos do carro de elevador com o trilho da seção de transportador da bandeja de alimentação. A bandeja 28 é então transferida para o trilho do carro elevador 90. Em seguida, o carro translador 70 é movido ao longo de seu trilho até que seu trilho de transferência 82 esteja alinhado com o trilho do segmento de elevador ascendente 132. O carro elevador 90 que carrega a bandeja 28 é levantado para a extremidade superior do elevador. O carro translador 70 no segmento translador superior 134 é posicionado com o trilho de transferência do carro 82 alinhado com o trilho do segmento ascendente para receber o carro elevador 90 e a bandeja 28. O segmento translador superior 134 move então o seu carro 70 com o carro elevador 90 e a bandeja até o trilho do carro do elevador se alinhar com o trilho da seção de monotrilho de saída 126. A bandeja 28 é então impulsionada para fora do trilho do elevador e para o trilho do transportador de saída e através do tubo 128. O segmento translador superior 134 então se move o carro elevador 90 para o segmento de elevador descendente 133 para retornar o carro elevador de volta ao segmento translador inferior 135 para receber outra bandeja 28. O elevador 130 pode ser operado em sentido inverso como uma bandeja abaixadora 28 do tubo 128 para a seção de trilho inferior 124.

[034] A Figura 11 é um diagrama de blocos da eletrônica de controle e dos dispositivos elétricos alojados nos segmentos de elevador e carro translador. O sistema de acionamento do estator do trilho de carro, que inclui as bobinas trifásicas de acionamento de carro do estator 136A- 136C no trilho de transferência do carro, os amplificadores de acionamento por bobina 56A-56C, o controle de acionamento do estator do carro 58 e os sensores de posição 66, são esquematicamente os mesmos que para os segmentos de transportadores de bandeja descritos em relação à Figura 6. Os componentes do sistema de acionamento do estator são distribuídos entre os trilhos de carro e o corpo de carro. A saída das bobinas de carro 78 fornece energia elétrica ao controle de acionamento 58, aos amplificadores 56A-C e aos estatores do trilho 136A-C para acionar o carro e aos sensores de posição 66. As bobinas do carro 78 recebem energia por indução do carro estator 54A-C no segmento de transporte de carro que sustenta o carro. A comunicação da linha de energia, na qual os dados de um portador de alta frequência são sobrepostos à energia AC, é usada para comunicar dados e sinais de controle entre o controle da unidade do estator 58 e o computador do sistema. Os sensores de posição 66 enviam sinais de sensor 68 para o controle de acionamento do estator do carro 58. Um sistema de energia e comunicação 138 no carro inclui: (a) uma seção de filtro para separar os sinais de comunicação da energia AC; (b) um retificador para converter a energia CA em DC; (c) um regulador de voltagem que regula a voltagem DC para alimentar o controle de acionamento do estator do carro 58; (d) um decodificador para decodificar sinais de comunicação recebidos; e (e) um modulador e um driver de linha para transmitir mensagens de dados de saída, que incluem dados de posição da bandeja sobre as bobinas do carro 78. O controle de acionamento do estator 58 processa as mensagens de entrada decodificadas recebidas do sistema de energia e comunicação 138 e envia mensagens de dados para a energia e sistema de comunicação para transmissão através do sistema de energia. As bobinas do carro 78 formam um motor de relutância comutada ou de indução linear com o estator do trilho do carro 54A-C para mover o carro. Quando o carro é parado, a energia do estator do trilho do carro 54A-C é usada para acionar bandejas transportadoras com ímãs 42.

[035] As bandejas, os carros transladores e os elevadores de carro são todos portadores projetados para rodar no mesmo tipo de segmento de transportador. Por exemplo, os carros podem ser executados nos segmentos de transportadores de bandeja e as bandejas podem ser executadas nos segmentos de transportadores de carro. Portanto, os segmentos de transportador de bandeja e de carro são ambos segmentos de transporte de portador.

[036] Um segmento de carro de inclinação 140 para um transportador de monotrilho é mostrado na Figura 12. O segmento de inclinação 140 tem uma base de inclinação 142 que inclui um trilho curvado, côncavo para cima 144, que aloja um estator de inclinação que cria uma onda eletromagnética que se desloca ao longo do trilho curvado. Um carro de inclinação 146 tem uma plataforma 147 que monta no trilho 144. O carro de inclinação 146 possui uma fenda curvada 148 que recebe o trilho curvado sustentado na base 142 de inclinação. O sistema de acionamento do estator do trilho de inclinação é eletricamente o mesmo que o dos carros translador e elevador mostrados na Figura 11. Assim, o segmento de carro de inclinação, como o segmento de carro translador e o segmento de carro elevador, é outra versão de um segmento de carro. As bobinas de inclinação 78’ estão alojadas na plataforma de carro de inclinação para receber energia e enviar e receber comunicações de e para o estator de inclinação estacionário 54’ no trilho da base de inclinação 144 por acoplamento indutivo. O estator de inclinação 54’ e as bobinas de inclinação 78’ formam um motor de relutância comutada ou de indução linear que aciona a plataforma inclinadora 147 ao longo dos trilhos curvos, que inclinam um trilho inclinador 150 ao longo de uma gama de ângulos de inclinação em torno de um eixo geométrico de inclinação 152 perpendicular ao plano do trilho de base 144. O trilho de inclinação 150 se estende em comprimento paralelo ao eixo geométrico de inclinação 152. As bobinas de tração do trilho no trilho de inclinação formam um estator de inclinação 136’ que é controlado pelos amplificadores de tração da bobina alojados no trilho 150 ou uma perna 154 que une o trilho à plataforma de inclinação 147. Uma bandeja no trilho do carro de inclinação 150 é impulsionada ao longo do estator 136’ do trilho de inclinação.

[037] O segmento de carro de inclinação 140 é mostrado em operação nas Figuras 13A e 13B. Uma bandeja 28 que carrega um artigo 156 é recebida no trilho de carro de inclinação 150 na Figura 13A. O carro de inclinação 146 é definido para um ângulo de inclinação de 0° (sem inclinação). Se o artigo 156 deve ser inclinado para fora da bandeja 28, o estator de inclinação 54’ conduz o carro de inclinação 146 para uma posição angular como na Figura 13B suficientemente para deixar o artigo cair ao lado do transportador. A inclinação é então retornada à posição 0° para estar em posição de receber a próxima bandeja 28 da seção de monotrilho de alimentação 158. Depois de endireitada, a bandeja 28 no carro de inclinação é alimentada em uma seção de monotrilho de saída 159.

[038] A Figura 14 mostra um carro desviador 160 que inclui uma plataforma desviadora inferior 162 da qual um par de saias 164, 165 depende. Cada saia 164, 165 abriga bobinas de desvio de 78” dispostas em uma curva. Uma folga 166 entre as saias 164, 165 recebe uma base desviadora circular 168 (Figura 15A) que abriga um estator de motor linear 54” apenas dentro de sua periferia. O estator de motor linear 54" na base 168 forma um motor de relutância comutada ou de indução linear com as bobinas desviadoras 78" para girar o carro desviador 160 em torno de um eixo vertical 170. Um trilho desviador 172 é montado na plataforma do carro desviador 162 por um poste 174. As bobinas de acionamento do desviador 136” no trilho desviador 172 dirigem as bandejas 28 ao longo do trilho. Os componentes eletrônicos e elétricos alojados no segmento desviador 175 são equivalentes aos mostrados na Figura 11 para os carros transladores e de elevador e para a o carro de inclinação. Assim, o segmento de carro desviador, como o segmento de carro translador e o segmento de carro elevador, é outra versão de um segmento de carro. O estator desviador 54” na base 168 gira o carro desviador 160 sobre uma faixa de ângulos a partir de uma posição em linha, na qual o trilho desviador 172 está alinhado com o trilho de uma seção de transportador de bandeja de alimentação 176 e o trilho de um primeiro seção 178 do transportador de bandeja de saída em linha como na Figura 15A, para uma posição de desvio, na qual o trilho desviador está alinhado com um segundo segmento de transportador de bandeja de saída 179 oblíquo aos segmentos transportadores de entrada e primeira bandeja de saída como na Figura 15B. A operação pode ser revertida para operar o transportador como um transportador de mescla que mescla as bandejas 28 da seção de transportador em linha 178 e a seção de transportador oblíqua 179 em um único arquivo na seção de transportador 176 operada como uma seção de transportador de saída.

[039] Um esfregador de monotrilho 180 é mostrado nas Figuras 16 e 17. O esfregador 180 inclui um corpo esfregador 182 que monta em um trilho transportador de bandeja 24. Uma matriz de ímãs esfregadores 184 se estende ao longo do comprimento do corpo esfregador 182 para interagir com a onda magnética móvel produzida pelo estator do trilho. A interação cria uma força propulsora que impulsiona o esfregador 180 ao longo do trilho 24. Um ou mais tanques 186 no corpo do esfregador contém um fluido de limpeza ou um fluido de enxágue dispensado no trilho 24 pelos bicos 188. Juntos, o tanque e o bocal formam um dispensador de limpeza. As escovas laterais 190 esfregam as laterais do trilho 24. Uma escova superior 192 esfrega a parte superior do trilho 24. O distribuidor pode ser energizado por uma bateria (não mostrado) no esfregador 180 ou por indução do estator de trilho via esfregador bobinas (não mostrado).

Claims (20)

1.TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), caracterizado por compreender: um segmento de transportador de bandeja (22) que se estende de uma primeira extremidade para uma segunda extremidade em uma direção de transporte (30) e que inclui: um trilho único (24, 24’) que aloja um estator de motor linear (48) que se estende na direção de transporte (30) ao longo do comprimento do segmento de transportador de bandeja (22) para produzir um movimento de onda eletromagnética ao longo do comprimento do trilho (24); uma bandeja (28, 28’) que inclui: uma plataforma superior (32); um par de guias laterais (34, 35) que se estendem para baixo a partir da plataforma superior (32) e que definem uma fenda (36) na qual o trilho (24) é recebido; ímãs (42) nas guias laterais (34, 35) que interagem com o movimento de onda eletromagnética produzido pelo estator de motor linear (48) para criar uma força propulsora que impulsiona a bandeja (28) ao longo do comprimento do trilho (24); em que o topo do trilho (24) é curvado convexamente.

2. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo segmento de transportador de bandeja (22) incluir: uma perna (26) formada monoliticamente com o trilho (24) para sustentar o trilho; e um controlador alojado na perna (26) para acionar o estator de motor linear (48) para produzir o movimento de onda eletromagnética.

3. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo segmento de transportador de bandeja (22) incluir sensores (66) nas posições de sensor no trilho (24) que detectam a presenta de uma bandeja (28) nas posições de sensor e que enviam sinais de sensor (68) ao controlador.

4. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo estator de motor linear (48) compreender bobinas trifásica (54a, 54B, 54C)s para formar um motor síncrono linear com os ímãs (42) na bandeja (28).

5. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelas bobinas trifásicas (54A, 54B, 54C) terem núcleos sem ferro.

6. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela fenda (36) estar na forma de um “U” invertido.

7. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente: um segmento de transporte de carro que inclui um trilho único de carro que aloja um estator de motor linear de carro, que se estende na direção de transporte ao longo do comprimento do segmento de transporte de carro para produzir um movimento de onda eletromagnética ao longo do comprimento do trilho de carro perpendicular ao trilho (24) do segmento de transportador de bandeja (22); um carro (70) que inclui: uma plataforma de carro (72) sustentada na parte superior do trilho de carro; guias laterais de carro (74) que se estendem para baixo da plataforma de carro (72) e que formam uma fenda de carro (76) para receber o trilho de carro; bobinas de carro (78) alojadas no carro (70), em que o estator de motor linear de carro forma um motor linear com as bobinas de carro (78) que movem o carro (70) ao longo do trilho de carro; um trilho único de transferência (82) conectado à plataforma de carro (72) com uma parte superior que é posicionável com a parte superior do trilho (24) no segmento de transportador de bandeja (22) para receber uma bandeja (28) ou descarregar uma bandeja (28) no segmento de transportador de bandeja (22); bobinas de acionamento de carro (84) alojadas no trilho de transferência (82); um controlador de carro alimentado pelo estator de motor linear através das bobinas de carro (78) para acionar as bobinas de acionamento de carro (78) para produzir um movimento de onda eletromagnética no trilho de transferência (82) que interage com os ímãs (42) na bandeja (28) para impulsionar a bandeja (28) para dentro ou para fora do trilho de transferência (82), de ou para o trilho (24) do segmento de transportador de bandeja (22).

8. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por compreender uma pluralidade de segmentos de transportador de bandejas (22) dispostos em paralelo no mesmo lado ou em lados opostos do segmento de transporte de carro para que o carro (70) possa receber a bandeja (28) de um dos segmentos de transportador (22) de bandeja (28) e descarregar a bandeja para outros segmentos de transportador de bandeja (22).

9. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por compreender dois dos segmentos de transportador de bandeja (22) dispostos em paralelo e dois segmentos de transporte de carro dispostos perpendicularmente aos dois segmentos de transportador de bandeja (22), em que um dos segmentos de transporte de carro transfere a bandeja (28) entre as primeiras extremidades dos dois segmentos de transportador de bandeja (22) e em que o outro dentre os segmentos de transporte de carro transfere a bandeja (28) entre as segundas extremidades dos dois segmentos de transportador de bandeja (22).

10. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelos segmentos de transporte de carro serem segmentos de carro translador (108, 109), e os trilhos (24) dos dois segmentos de transportador de bandeja (22) estão no mesmo plano horizontal.

11. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelos segmentos de transporte de carro serem segmentos de carro de elevação (106), e os trilhos (24) dos dois segmentos de transportador de bandeja (22) estão no mesmo plano vertical.

12. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente: uma pluralidade dos segmentos de transportador de bandeja (22) nos quais um primeiro segmento de transportador de bandeja (22) se estende obliquamente a partir da primeira extremidade de um segundo segmento de transportador de bandeja (22) ao longo de uma folga; um segmento de carro desviador que tem uma base desviadora cilíndrica (168) que aloja um estator desviador (54”); um carro desviador (160) que inclui: uma plataforma desviadora (162) sustentada na base desviadora (168) e que tem uma saia lateral (164, 165) que se estende para baixo ao redor da periferia da base desviadora (168); bobinas desviadoras (78”) alojadas na saia lateral (174, 165); um trilho único desviador (172) sustentado acima da plataforma desviadora (162) para uma parte superior que está nivelada com as partes superiores dos trilhos no primeiro e segundo segmentos de transportador de bandeja para receber uma bandeja (28) ou descarregar uma bandeja (28) nos segmentos de transportador de bandeja; bobinas de acionamento desviadoras (136”) alojadas no trilho desviador (172); um controlador desviador que aciona o estator desviador para produzir uma onda eletromagnética que se desloca ao longo da periferia da base desviadora (168) e interage com as bobinas de acionamento desviadoras (136”) para girar o carro desviador (160) de uma primeira posição na qual o trilho desviador (172) está alinhando com o trilho do primeiro segmento de transportador de bandeja (22) para uma segunda posição na qual o trilho desviador (172) está alinhado com o trilho do segundo segmento de transportador de bandeja (179).

13. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo carro desviador ser alimentado pelo estator desviador (54”) e pelas bobinas desviadoras (136”).

14. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente um esfregador (180) que inclui: um corpo de esfregador (182) que se movimenta pelo trilho (24); uma série de ímãs de esfregador (184) alojados no corpo de esfregador (182), que interagem com o movimento de onda eletromagnética para impulsionar o corpo de esfregador (182) ao longo do trilho (24); um distribuidor que direciona uma solução de limpeza para o trilho (24).

15. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo esfregador (180) incluir adicionalmente escovas de escovação rotativas (190) que entram em contato com a parte superior e as laterais externas do trilho (24) para esfregar o trilho (24).

16. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente: primeiro e segundo segmentos de transportador de bandeja (22) cujos trilhos estão alinhados ao longo de uma folga; um segmento de carro de inclinação (140) que tem uma base de inclinação (142) que inclui um trilho curvado para cima (144) que aloja um estator de inclinação que cria um movimento de onda eletromagnética ao longo do trilho curvado para cima (144); um carro de inclinação (146) que inclui: uma plataforma de carro de inclinação (147) que tem uma fenda curvada (148) que recebe o trilho curvado para cima (144) sustentado na base de inclinação (142) e bobinas de inclinação (78’) alojadas na plataforma de carro de inclinação (147) ao longo da fenda curvada (148); um trilho único de inclinação (150) sustentado acima da plataforma de carro de inclinação (147) na folga; bobinas de acionamento de inclinação alojadas no trilho de inclinação (150); um controlador de inclinação que aciona o estator de inclinação para produzir um movimento de onda eletromagnética que interage com as bobinas de inclinação para inclinar o carro de inclinação de uma primeira posição na qual o trilho de inclinação está alinhado com os trilhos do primeiro e segundo segmentos de transportador de bandeja para uma segunda posição na qual o trilho de inclinação está desalinhado com os trilhos do primeiro e segundo segmentos de transportador de bandeja.

17. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo carro de inclinação (146) ser alimentado pelo estator de inclinação e pelas bobinas de inclinação (78’).

18. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo trilho de inclinação (150) inclinar ao redor de um eixo geométrico paralelo à direção de transporte.

19. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo segmento de transportador de bandeja (22) inclui material de condutividade elétrica no trilho (24’) na parte superior do trilho e em que a bandeja (28’) inclui material de ímã na parte superior da fenda para que o movimento da bandeja ao longo do comprimento do trilho (24’) faça com que o material de ímã induza correntes parasitas no material de condutividade elétrica que produzem um campo magnético que interage com o material de ímã para produzir uma força de levitação na bandeja (28’).

20. TRANSPORTADOR DE MONOTRILHO (20), de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pela fenda (36) e a parte superior do trilho (24’) estarem em formato de um “U” invertido, e em que o material de condutividade elétrica é uma tira curvada, com condutividade elétrica (52), alojada no trilho (24’), e que se estende ao longo do comprimento do trilho (24’) na parte superior, e em que o material de ímã é um ímã permanentemente curvado (53) alojado na bandeja (28’).