ES2227766T3 - Cinta transportadora con fijacion perfeccionada de varilla a eslabnon. - Google Patents

Abstract

SE PRESENTA UNA CINTA TRANSPORTADORA CON VARILLAS Y ESLABONES DE CONEXION QUE ENGRANAN ENTRE SI DE MANERA QUE IMPIDAN LA DEFLEXION LATERAL Y EL MOVIMIENTO ROTACIONAL ALREDEDOR DE LAS VARILLAS DURANTE EL FUNCIONAMIENTO DE LA CINTA TRANSPORTADORA. LOS ESLABONES SE FIJAN MECANICAMENTE SOBRE LAS VARILLAS Y LA VARILLA SE SUELDA POR RESISTENCIA ELECTRICA A LAS ABERTURAS DEL ESLABON. ADEMAS DE LA SOLDADURA POR RESISTENCIA, LAS VARILLAS INCLUYEN PARTES SOBRESALIENTES DIAMETRALMENTE ALARGADAS O PROTUBERANCIAS QUE SE COLOCAN DE FORMA PROXIMA A LAS ABERTURAS DEL ESLABON PARA IMPEDIR QUE LOS ESLABONES SE MUEVAN LATERALMENTE SOBRE LA VARILLA. EN LOS EXTREMOS DE LA VARILLA, LAS PARTES SOBRESALIENTES TIENEN LA FORMA DE REALCE O CABEZA DE PULSADOR. UNA REALIZACION ALTERNATIVA COMPRENDE VARILLAS QUE TIENEN UN DIAMETRO MAYOR A TRAVES DE LA MAYOR PARTE DE SU LONGITUD, Y PARTES DE DIAMETRO REDUCIDO EN SUS EXTREMOS EN DONDE SE UNEN A LOS ESLABONES DE CONEXION. EL DIAMETRO MAYOR PERMITE LA CONSTRUCCION DE SUPERFICIES DE TRANSPORTE MAS ANCHAS. ADEMAS, REALIZACIONES ALTERNATIVAS INCLUYEN RESTRICCIONES ROTACIONALES DE LOS ESLABONES CON RELACION A LA VARILLA. DE ESTA FORMA SON ELIMINADOS LOS PASOS ADICIONALES DE FIJACION, TALES COMO LA SOLDADURA MANUAL, UTILIZADOS EN LA FABRICACION DE CINTAS CONVENCIONALES. FIJANDO LOS ESLABONES Y LAS VARILLAS ENTRE SI DE LA MANERA PRESENTADA, SE ELIMINAN LOS MOVIMIENTOS REPETIDOS DE LAS PATAS DEL ESLABON CON RELACION A LAS VARILLAS REDUCIENDO DE ESTA FORMA SIGNIFICATIVAMENTE LAS POSIBILIDADES DE FALLO POR FATIGA DE LOS ESLABONES.

Description

Cinta transportadora con fijación perfeccionada de varilla a eslabón.

El invento se refiere a una cinta transportadora constituida por una disposición repetida de varillas interconectadas y eslabones de unión, incluyendo cada uno de dichos eslabones de unión un miembro transversal lateral y un par de patas que se extienden perpendicularmente desde el mismo, cuyas patas tienen un primer conjunto de aberturas alineadas lateralmente para la recepción de una varilla y un segundo conjunto de aberturas alineadas lateralmente para la recepción de una varilla, dichos eslabones dispuestos de tal manera que las primeras aberturas de un primer eslabón están alineadas con las segundas aberturas de un segundo eslabón para la recepción de una varilla en las mismas,

en el que

cada una de dichas varillas comprende un elemento de enclavamiento dispuesto en un extremo de la misma.

Este tipo de cinta transportadora es conocido por el documento EP-A-O 456 145.

Los sistemas de cinta transportadora de plástico y de alambre se usan ampliamente en una gran variedad de campos industriales. Se puede usar con las varillas una capa superpuesta de malla de alambre o de plástico para proporcionar una superficie de soporte de una cinta transportadora. Los componentes de alambre o de plástico de la capa superpuesta están engranados juntos entre sí mediante varillas de unión que se extienden transversalmente a través de la anchura de la cinta. Típicamente, los componentes engranados entre sí de la capa superpuesta están unidos entre sí por las varillas de unión. Alternativamente, se puede usar la superficie de soporte provista por las varillas sin una capa superpuesta. Los extremos de las varillas se insertan en eslabones de unión, y las varillas y los eslabones se sueldan juntos. El eslabón de unión puede servir como eslabón de tracción alrededor de una rueda catalina.

En las cintas transportadoras convencionales, típicamente se sitúa una soldadura en los lados exteriores de las patas de eslabón para fijar el eslabón a la varilla. Esta soldadura sirve para dos fines. En primer lugar, consigue la fijación segura del eslabón a la parte más exterior de la varilla. Esto es importante, porque los eslabones de unión situados en los bordes más exteriores de una cinta se usan para interfaz impulsora con las catalinas de impulsión, de tal manera que cualquier movimiento transversal o lateral del eslabón de unión a lo largo de la varilla resulta en una desalineación con las catalinas. Esto conduciría a un daño a las catalinas, a la cinta y al sistema. En segundo lugar, la soldadura impide a los eslabones de unión el movimiento de rotación que da lugar al efecto de "tienda de campaña" del eslabón sobre la varilla. Se entiende aquí por "efecto tienda de campaña" al movimiento de rotación del eslabón con respecto a la varilla, cuando las varillas se mueven juntas dando lugar a que un eslabón se incline hacia arriba alrededor de sus aberturas de varilla, y se ha ilustrado esquemáticamente en la Figura 29. Este movimiento ocurre normalmente en el borde interior de la cinta durante su estado aplastado en un sistema en espiral, y hace que la cinta se atasque durante el funcionamiento, resultando en daños a la cinta y al sistema, así como en un período de inactividad.

La soldadura que fija el eslabón a la varilla es una zona principal de fallo percibido y fallo real para las cintas transportadoras, puesto que la soldadura está sometida a numerosas tensiones durante el funcionamiento. Entre los factores más importantes que contribuyen a los fallos de la soldadura se incluyen la fatiga normal por tensiones de cinta superiores al límite admisible, incluyendo la desviación lateral de las patas de los eslabones de unión y el pandeo de la varilla. Estas tensiones sobre los eslabones dan lugar a la formación de fisuras en las soldaduras. Sin embargo, aún después de que falle una soldadura, continúa trabajando para mantener a los eslabones de unión en una posición fija que permita funcionar a la cinta. Se ha observado que los depósitos de soldadura sobre la varilla actúan como barreras que atrapan en su posición al eslabón de unión permitiendo el engranaje adecuado de la catalina y la transmisión. Además, aunque se ha observado el efecto "tienda de campaña" donde han fallado las soldaduras, en general los bordes desgarrados de las soldaduras fracturadas continúan impidiendo el movimiento rotativo del eslabón de unión.

Una cinta transportadora con soldaduras fracturadas es aceptable en tanto en cuanto el sistema esté funcionando bajo límites de tensión admisibles; sin embargo, el problema del fallo percibido de la cinta surge cuando quiera que alguna de las soldaduras llegue a fisurarse. Aún cuando una cinta con soldaduras fisuradas todavía sea capaz de funcionar efectivamente en condiciones normales de trabajo, los usuarios a los que los fabricantes de cintas han apercibido en numerosas ocasiones de que las soldaduras rotas son precursoras de un fallo real han percibido las soldaduras rotas como un fallo en y de ellas mismas. Ha existido una necesidad de situar con seguridad los eslabones e impedir su rotación alrededor de las varillas, y de eliminar este problema percibido con cintas convencionales, que da lugar a quejas de usuarios y a problemas de garantía.

Además de mostrar los primeros signos de tensión por fatiga, las soldaduras convencionales entre los eslabones y las varillas plantean también una etapa de soldadura que consume tiempo durante la fabricación. Como se puede ver en las Figuras 26 a 28, los métodos convencionales requieren que los eslabones de unión se suelden individualmente a las varillas. Esta etapa es ineficiente y cara.

En las cintas transportadoras usadas para mover maquinaria de tratamientos, como revestimiento, congelación, cocina, etc., los ciclos del tratamiento se han calculado cuidadosamente para que el material se transporte de modo que proporcione un tiempo de permanencia óptimo durante el tratamiento. Cuando existe una demanda para aumentar la producción de un producto acabado, el modo más efectivo de aumentar la producción es ensanchar la superficie de transporte para permitir que se transporte más producto o material a través del ciclo de tratamiento.

En un sistema de trayectoria en espiral, la cinta transportadora se impulsa por fricción sobre el borde interno de la espiral, y la cinta debe ser suficientemente resistente para soportar las fuerzas de impulsión resultantes sobre los eslabones y las varillas. La tensión en la cinta es siempre una consideración de diseño en cuanto al cambio de cualquiera de los parámetros de cinta tales como el tamaño y la resistencia mecánica de los eslabones y varillas, puesto que ambos cambios afectan al peso de la cinta. Cuanto más pesada sea la cinta, mayor será la tensión resultante cuando se impulse la cinta.

En los sistemas en espiral, cuando una cinta transportadora está sometida a tensiones por encima de un límite admisible, por ejemplo cuando se gira con un borde interior en una condición aplastada, las fuerzas que actúan sobre los componentes de la cinta comprenden una fuerza tangencial sobre el eslabón exterior y una fuerza hacia dentro dirigida radialmente que tira de la cinta contra la superficie cilíndrica de impulsión. Si esta componente de fuerza dirigida radialmente llega a ser suficientemente intensa, las varillas de unión se pandean, debido a la carga columnar aplicada sobre ellas. Este es un fallo que puede producirse con cualquier anchura de cinta si la cinta está sometida a tensiones superiores a un límite admisible. Para varillas por encima de una dimensión de longitud determinada, se ha observado que las cintas sucumben al pandeo de las varillas a tensiones inferiores al límite admisible. De acuerdo con ello, a medida que aumenta la anchura de una cinta debido al uso de varillas más largas, hace falta significativamente menos tensión para pandear las varillas.

En una cinta transportadora convencional, una limitación actual al tamaño de la superficie de transporte es la anchura de la cinta debido a la resistencia mecánica de columna de las varillas y al problema potencial del pandeo. Por ejemplo, uno de los estándares es usar varillas de calibre 6 que tienen un diámetro uniforme a lo largo de toda su longitud, y está limitado a una longitud de 96,5 cm (38''). Se ha averiguado que si las varillas se fabrican de una longitud mayor de 96,5 cm, la resistencia mecánica de columna de las varillas aporta una debilidad al diseño, y puede resultar en un fallo por pandeo en tensiones inferiores al límite admisible. Esto es particularmente cierto en sistemas en espiral que ejercen una intensa componente radial de fuerza sobre las varillas dirigida hacia la superficie de impulsión, que puede causar el pandeo de las varillas sin suficiente resistencia mecánica de columna.

Otro problema que se plantea con las cintas transportadoras convencionales es que los eslabones de unión se pueden romper cuando una cinta está sometida a tensiones superiores al límite admisible y las soldaduras se hayan fracturado previamente, A diferencia de la situación con soldaduras fracturadas en la que la cinta puede continuar funcionando por debajo de los límites de tensión admisibles, el fallo de los eslabones de unión es el modo de fallo final de la cinta. Si la cinta trabaja a una tensión excesiva por encima del límite admisibles después de que se hayan fracturado las soldaduras, los eslabones fallarán.

Como una cinta se impulsa por fricción, los eslabones de unión son propensos a tensiones por fatiga debidas a la tensión resultante sobre ellos. Cuando una cinta es impulsada, la fricción de impulsión sobre la cinta tiende a tirar de los componentes juntos en dirección lateral. La puesta en marcha y parada periódicas de la cinta, que es inherente a cualquier operación, da lugar a que las patas de un eslabón de unión se desvíen lateralmente con respecto a la varilla, y a que se muevan rotativamente con respecto a la varilla. Adicionalmente, las variaciones en la tensión de la cinta a través del sistema tienden a causar que las patas de los eslabones de unión se desvíen repetidamente en dirección lateral. La desviación lateral se refiere a la tendencia de las patas del eslabón a moverse hacia dentro, una hacia otra, cuando es impulsada la cinta, y a extenderse hacia fuera cuando se libera la fricción de impulsión sobre la cinta. El movimiento continuo produce tensiones por fatiga en el eslabón de unión, y por último puede conducir a un fallo catastrófico del eslabón. Cuando esto ocurre, la cinta podría separarse físicamente, resultando en un daño al sistema y a grandes tramos de la cinta, así como en un período de inactividad.

La desviación lateral unida al movimiento rotativo del eslabón con respecto a la varilla, es decir, el efecto "tienda de campaña", durante el funcionamiento, pueden resultar en un fallo por fatiga del eslabón.

Por tanto, existe una necesidad de una cinta transportadora con características estructurales que eliminen la etapa de soldadura que consume tiempo y de ese modo eliminen el fallo de soldadura percibido y real, disminuyan las probabilidades del efecto "tienda de campaña" de los eslabones, y que presenten una superficie de transporte con menos grietas para condiciones de trabajo sanitarias. Adicionalmente, existe una necesidad de una cinta transportadora que pueda proporcionar una superficie mayor para mover más productos o artículos a través de ciclos de tratamiento con características estructurales que reduzcan el fallo de la soldadura, disminuyan la desviación y el efecto "tienda de campaña" de los eslabones para resistir los fallos por fatiga, y aumenten la resistencia mecánica de columna de las varillas para resistir el pandeo. El ensanchamiento del tamaño de la superficie es el método preferido de aumentar el volumen de la producción, porque no hay que alterar los ciclos de tratamiento con respecto a sus configuraciones predeterminadas.

De acuerdo con lo anterior, el presente invento proporciona una cinta transportadora según el preámbulo, que se caracteriza porque cada uno de dichos eslabones de unión comprende un elemento correspondiente de fijación de varilla en una de dichas aberturas para restringir el movimiento de dicho eslabón con respecto a dicha varilla, en el que dicho elemento de fijación de varilla comprende una protuberancia integral formada entre los extremos de la varilla correspondiente.

El presente invento pertenece a una cinta transportadora que comprende varillas que están fijadas mecánicamente a los eslabones de unión sin la necesidad de soldadura convencional. Las varillas se fijan a las aberturas de eslabón mediante un ajuste por interferencia combinado con soldadura por resistencia.

Durante el ensamblaje, se aplican electrodos a las varillas para proporcionar la energía necesaria para que las varillas experimenten una deformación controlada que resulte en la formación de una protuberancia o abultamiento anular. Se forma una protuberancia en cualquiera de los dos lados de cada pata del eslabón para restringir el movimiento lateral del eslabón sobre la varilla. En los extremos de las varillas, se usa un procedimiento similar para formar una cabeza recalcada o de botón. De este modo, se puede considerar una cabeza de botón como una clase de protuberancia. Las varillas se fijan así mecánicamente y se sueldan por resistencia dentro de las aberturas de los eslabones de unión. Mediante la variación de la posición de un electrodo sobre la varilla durante la fabricación, se puede seleccionar el lugar de la protuberancia. Los eslabones de unión se aplican de forma segura a las varillas, y la formación de una cabeza recalcada o de botón en el extremo de la varilla resulta en una soldadura por resistencia entre la varilla y la abertura del eslabón. La soldadura por resistencia y las protuberancias fijan el eslabón a la varilla, eliminan las etapas adicionales de fijación usadas en la fabricación de cintas transportadoras convencionales, y simplifican la producción. De esta manera, se eliminan conjuntamente las soldaduras manuales convencionales y sus problemas asociados, tales como la fisuras por fatiga.

Otro aspecto del presente invento es una cinta transportadora para cargas pesadas de mayor diámetro para aumentar la resistencia mecánica de columna con el fin de resistir al pandeo. El aumento de diámetro de la varilla permite el uso de varillas más largas, con lo que la cinta puede transportar producto más pesado por metro de cinta, comparada con las cintas convencionales. El uso de varillas más largas hace también posible emplear una cinta transportadora de más de 96,5 cm (38'') de ancho, que es el límite actual de longitud, antes de que constituya un problema la resistencia mecánica de columna de las varillas. Los extremos de las varillas se estrechan progresivamente a un diámetro menor para permitir el uso de eslabones de unión dimensionados convencionalmente. La zona de transición entre el diámetro mayor y el diámetro menor es una sección biselada que elimina las concentraciones de altas tensiones presentes en una sección de transición anular, de corte recto. Además, la sección biselada retiene mecánicamente el eslabón de unión en el exterior de la cinta, eliminando la posibilidad de un movimiento lateral o transversal del eslabón de unión a lo largo de la varilla.

Todavía otro aspecto del presente invento es la configuración de los eslabones de unión para resistir la desviación lateral y el movimiento rotativo alrededor de las varillas durante el funcionamiento de la cinta transportadora. Al evitarse estos movimientos disminuyen o se eliminan las tensiones por fatiga sobre los eslabones, y disminuyen significativamente las probabilidades de fallo de los eslabones.

Aún otro aspecto del presente invento es que la cabeza de botón y la soldadura interior obturan la interfaz varilla-eslabón eliminando cualquier grieta entre la varilla y la abertura del eslabón, lo cual proporciona un borde más higiénico sin la necesidad de limpiar repetidamente la cinta.

Un aspecto adicional del presente invento es la provisión de una característica estructural en las aberturas de los eslabones de unión para impedir el movimiento de rotación del eslabón con respecto a la varilla, y de ese modo eliminar el problema del efecto de "tienda de campaña".

Las anteriores y otras características y ventajas del invento se entenderán de una forma más completa a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferidas del invento con referencia a los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista en planta desde arriba de un tramo de la cinta de acuerdo con la realización preferida del invento, mostrado con una capa superpuesta metálica.

La Figura 2 es una vista en planta desde arriba de un tramo de la cinta de la Figura 1, mostrado sin una capa superpuesta.

La Figura 3 es una vista en planta desde arriba de una varilla de un tramo de cinta como el mostrado en las Figuras 1 y 2.

La Figura 4 es un dibujo esquemático en corte que muestra un eslabón de unión fijado a una varilla mediante formación de protuberancias interiores y de cabeza de botón.

La Figura 5 es una vista detallada en planta desde arriba de un eslabón de unión y una varilla ensamblados juntos.

La Figura 6 es una vista detallada en planta desde arriba de un eslabón de unión.

La Figura 7 es una vista en alzado lateral de un lado del eslabón mostrado en la Figura 6.

La Figura 8 es una vista en alzado lateral de una configuración alternativa del eslabón mostrado en la Figura 6,

La Figura 9 es una vista en alzado lateral de otra configuración alternativa del eslabón mostrado en la Figura 6.

La Figura 10 es una vista detallada en planta desde arriba de una sola varilla de un tramo de cinta como el mostrado en la Figura 2, que aparece ensamblado y fijado a sus eslabones de unión.

La Figura 11 es una representación esquemática de la varilla y eslabón de unión, mostrados con la situación del electrodo para formar las protuberancias en las patas interiores del eslabón.

La Figura 12 es una representación esquemática de la varilla y eslabón de unión, mostrados con la colocación de electrodo para formar las protuberancias en las patas exteriores de eslabón y la cabeza de botón.

La Figura 13 es una vista en alzado lateral que muestra una abertura alargada alternativa mostrada con un tramo de la varilla.

La Figura 14 es una vista en planta desde arriba de un tramo de la cinta de acuerdo con una segunda realización, mostrado con una capa superpuesta metálica.

La Figura 15 es una vista en planta desde arriba de un tramo de la cinta de la Figura 14, mostrado sin una capa superpuesta.

La Figura 16 es una vista en planta desde arriba de una varilla de un tramo de cinta como el mostrado en las Figuras 14 y 15.

La Figura 17 es un dibujo esquemático que muestra un eslabón de unión fijado a una varilla por formación de la cabeza de botón en el extremo de la varilla.

La Figura 18 es una vista detallada en planta desde arriba del eslabón de unión, varilla y cabeza de botón de la Figura 17.

La Figura 19 es una vista detallada en planta desde arriba de un eslabón de unión del presente invento, específicamente para uso en el lado derecho de un tramo de cinta como el mostrado en las Figuras 14 y 15.

La Figura 20 es una vista en alzado lateral del lado izquierdo del eslabón mostrado en la Figura 19.

La Figura 21 es una vista en alzado lateral del lado derecho del eslabón mostrado en la Figura 19.

La Figura 22 es una vista en alzado lateral de una configuración alternativa del lado derecho del eslabón mostrado en la Figura 19.

La Figura 23 es una representación esquemática del ensamblaje de una varilla a un eslabón de unión.

La Figura 24 es una representación esquemática de la aplicación de electrodos a la combinación de eslabón de unión y varilla de la Figura 23, para la fijación del eslabón de unión a la varilla y la formación de una cabeza de botón.

La Figura 25 es una vista detallada en planta desde arriba de una sola varilla de un tramo de cinta como el mostrado en las Figuras 14 y 15, mostrado ensamblado y fijado a sus respectivos eslabones de unión.

La Figura 26 es una representación esquemática de la aplicación convencional de electrodos para fijar un eslabón de unión a una varilla.

La Figura 27 es una representación esquemática del procedimiento convencional de soldadura para fijar un eslabón de unión a una varilla.

La Figura 28 es una vista en planta desde arriba de los eslabones y varilla de la Figura 27, mostrados soldados juntos en la manera convencional.

La Figura 29 es una vista en alzado lateral de una serie de eslabones de unión, dos de los cuales han experimentado el efecto de "tienda de campaña" por haberse movido rotativamente con respecto a las varillas.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Refiriéndose a las Figuras, las realizaciones preferidas de cinta transportadora 10 con fijación perfeccionada de varilla a eslabón están constituidas por varillas 12 y eslabones de unión 22. Una capa superpuesta 14 se extiende entre los extremos de las varillas para proporcionar una superficie de transporte. En las Figuras se ha mostrado una capa superpuesta de malla de alambre, pero podría usarse cualquier capa superpuesta adecuada de metal o de plástico. La cinta se podría usar también sin una capa superpuesta.

Hablando en sentido amplio, la fijación perfeccionada de varilla a eslabón del presente invento se puede lograr mediante una interferencia mecánica entre la varilla y la abertura del eslabón, y se puede mejorar mediante soldadura por resistencia. Esta fijación perfeccionada podría utilizarse con varillas de diámetro uniforme, o con varillas escalonadas que tengan partes de menor diámetro en los extremos.

En una primera realización preferida, cada varilla 12 tiene una zona escalonada 16 entre una parte central 18 de mayor diámetro y una parte de extremo 20 de menor diámetro. La zona escalonada 16 proporciona medios para controlar la dilatación de la varilla y la magnitud de dicha dilatación cuando se aplican los electrodos para fijar la varilla y los eslabones de unión.

Las varillas 12 están interconectadas por eslabones 22 de unión que tienen generalmente una forma de U con las patas separadas, para recibir el miembro transversal de un eslabón adyacente. Los eslabones 22 de unión están provistos de una abertura 24 en la pata 26 y de una abertura 28 en la pata 30 para la recepción de una varilla. En el ensamblaje de la cinta 10, los eslabones se colocan de tal manera que las patas 26 estén situadas hacia el interior de la cinta, y las patas 30 situadas hacia el exterior de la cinta. Por tanto, a las patas 26 se hará referencia en la presente memoria como las patas interiores, y a las patas 30 se les denominará patas exteriores de los eslabones de unión. Junto al miembro transversal 34 en cada pata 26 y 30 están practicadas unas aberturas alargadas 36. Las aberturas alargadas 36 reciben varillas permitiéndolas moverse en su interior, habilitando el aplastamiento de los eslabones de unión unos respecto a otros en una cinta ensamblada. El aplastamiento de los eslabones a una disposición encajada ocurre cuando la cinta recorre una curva lateral.

La zona de transición escalonada 16 de la varilla 12 está situada preferiblemente justo al interior de la pata exterior 30, para que la abertura 28 reciba la parte 20 de menor diámetro de la varilla. La zona escalonada proporciona un medio de controlar dónde se abulta la varilla 12, y una fijación cuando se aplican electrodos a la varilla y eslabón. La protuberancia 17 asegura que la varilla y el eslabón de unión se fijen en la abertura 28, como se ha representado en la Figura 10.

En una segunda realización preferida, se forma una protuberancia en varillas de diámetro uniforme mediante un control variable de la colocación de electrodos en las varillas. Dependiendo de parámetros tales como el diámetro de la varilla y el tamaño del eslabón, se pueden colocar los electrodos de tal manera que se forme una protuberancia en la varilla donde se desee.

La formación de protuberancias en cualquiera de los dos tipos de varilla se produce porque el eslabón actúa como un sumidero de calor durante la fabricación. Tras la aplicación de los electrodos, la varilla se dilata hasta que entra en contacto con las paredes de la abertura. En ese momento de la dilatación de la varilla, el eslabón absorbe calor, haciendo más lenta de ese modo la deformación de la varilla para fundir juntos la varilla y la abertura del eslabón y formar la protuberancia o abombamiento. Por tanto, la protuberancia es una deformación controlada de la varilla en un lugar deseado.

En las Figuras 11 y 12 se muestra la fijación de la varilla y el eslabón, donde un electrodo se coloca en el extremo de la varilla y otro electrodo se coloca adyacente a la pata interior 26. Cuando se aplica la energía apropiada, la varilla y el eslabón se funden juntos en la abertura 24, y la deformación de la varilla resulta en la protuberancia 17 para restringir a la pata interior 26 del eslabón con respecto al movimiento lateral sobre la varilla. Los electrodos 40 se colocan luego en el interior de la pata exterior 30 y al extremo de la varilla en el exterior de la pata 30. Tras la aplicación de la energía apropiada, se forma una cabeza recalcada o de botón en el extremo de la varilla, y la varilla se funde simultáneamente dentro de la abertura 28. La fusión de la varilla en las aberturas, combinada con la colocación segura del eslabón sobre la varilla posibilitada por la protuberancia 17, elimina la necesidad de cualesquiera etapas adicionales de fijar el eslabón y la varilla entre sí por soldadura manual.

A título de ejemplo, dos eslabones 22 están ensamblados a una sola varilla en la manera encajada mostrada, repitiéndose esta configuración a lo largo de la cinta. La varilla es recibida en la abertura alargada cerca del miembro transversal de un eslabón, así como en las aberturas alineadas de la patas de un eslabón contiguo. De esta manera, la varilla se puede desplazar con respecto al primer eslabón (mostrado como el eslabón inferior) y generalmente está fija en posición con respecto al segundo eslabón (mostrado como el eslabón superior).

La restricción del movimiento del eslabón con respecto a la varilla en las direcciones lateral y rotativa impide los movimientos que resultan en tensiones por fatiga y el fallo de la técnica anterior, e impide que el eslabón se desplace hacia dentro sobre la varilla, eliminando de ese modo cualesquiera etapas adicionales de fabricación.

La Figura 8 ilustra una realización alternativa de eslabón 22 con una pata exterior modificada. Esta pata se ha designado con un símbolo "prima" tal como 30' para evitar cualquier confusión. La pata 30' tiene una abertura oval 38 en lugar de una redonda, que es una manera de mejorar la fusión del eslabón a la varilla. Como se ha descrito anteriormente, la varilla metálica tiende a llenar la abertura cuando se forma la protuberancia o cabeza de botón. Mediante el cambio de la forma de la abertura, se cambia también la relación entre la varilla y el eslabón. Cuando se introduce la varilla metálica en una abertura oval y se aplican los electrodos, la varilla metálica llena la abertura oval y fija entre sí la varilla y el eslabón con el fin de restringir el movimiento de rotación de la varilla en la abertura. Aunque en los dibujos se ha mostrado una abertura oval, se contempla que cualquier forma no circular está dentro del alcance del invento. De esta manera, mediante el uso de un eslabón con una abertura que no sea redonda en la pata exterior, se restringe estructuralmente el movimiento de rotación del eslabón con respecto a la varilla, sin añadir etapas de fabricación o de fijación.

La Figura 9 muestra otra alternativa de perfil de eslabón, designado con 30'', con una abertura alargada 36'' que tiene una configuración escalonada. La fijación del eslabón 30'' a una varilla se muestra detalladamente en la Figura 13, en la que aparece la protuberancia 17'' en la parte estrecha de la abertura 36''. Este perfil de eslabón impide la rotación del eslabón con respecto a la varilla cuando la combinación eslabón-varilla se encuentra en un estado aplastado, pero, permitirá que la varilla gire dentro de la ranura cuando la varilla esté extendida en la parte más ancha de la abertura 36''. Esta es una característica adicional que impide el movimiento de rotación de la varilla con respecto al eslabón mientras ambos recorren curvas o están aplastados de otro modo.

Con referencia a las Figuras 14 a 25, en las que los elementos análogos se han indicado con números de referencia análogos, una realización es una cinta transportadora 10 de anchura ampliada constituida por varillas 12 de diseño perfeccionado que eliminan los problemas de resistencia mecánica columnar. Una capa superpuesta 14 se extiende entre los extremos de las varillas para proporcionar una superficie de transporte. En las Figuras se muestra una malla de alambre, pero podría usarse cualquier capa superpuesta de metal o de plástico. La cinta también podría usarse sin una capa superpuesta.

Cada varilla 12 tiene una zona biselada 16' de transición entre una parte central 18 de mayor diámetro y partes 20 de menor diámetro en los extremos. La parte central 18 de mayor diámetro proporciona una mayor resistencia mecánica columnar y permite usar una varilla más larga, proporcionando de ese modo una cinta transportadora más ancha. Las partes 20 de menor diámetro permiten usar con la cinta eslabones de unión dimensionados convencionalmente.

Como se ve en las Figuras 17 y 18, la zona biselada 16' de transición de la varilla 12 está contenida en la abertura 24' estrechada progresivamente, y la parte 20 de menor diámetro está alojada en la abertura redonda 26. La zona biselada de transición proporciona una construcción que es más resistente que una transición de simple corte recto, y elimina la alta concentración de tensiones de una transición de corte recto o escalonada. Preferiblemente, la varilla se fabrica usando materia prima que tenga un diámetro igual a la zona central, y cortando la zona biselada de transición y la zona de menor diámetro. La zona biselada y la zona de menor diámetro se podrían formar también por laminación o por cualesquiera otros medios de fabricación para reducir el diámetro.

De forma similar a la primera realización, las Figuras 19 a 21 ilustran el eslabón 22 con algún detalle con las patas 26, 30 y miembro transversal 34. Entre el miembro transversal 34 en cada pata 26 y 30 y la sección central del eslabón se han provisto aberturas alargadas 36. Las aberturas alargadas 36 reciben varillas y permiten que éstas se muevan en su interior, lo cual permite el aplastamiento de los eslabones de unión unos con respecto a otros en una cinta ensamblada, lo que se produce cuando la cinta recorre una curva lateral. Como se puede ver en las Figuras 20 y 21, las aberturas 24' y 28 se han practicado en las patas 26 y 30 respectivamente para recibir a las varillas. La Figura 23 ilustra un eslabón 22 ensamblado a una varilla. Una vez que el eslabón y la varilla se han ensamblado juntos, se forma una cabeza de botón 32 en el extremo de la varilla mediante la aplicación de unos electrodos 40 en el interior de la pata 30 y al extremo de la varilla por fuera de la pata 30 como se ve en la Figura 24. En el extremo de la varilla se forma una cabeza recalcada o de botón mientras la varilla se funde simultáneamente dentro de la abertura 28. La aplicación de los electrodos da lugar a que la varilla metálica se abombe y llene la abertura, fundiendo juntos de ese modo el eslabón y la varilla. Esta fusión, combinada con la colocación segura del eslabón sobre la varilla, posibilitada por la sección estrechada progresivamente, elimina la necesidad de cualesquiera etapas adicionales de fijación del eslabón y varilla entre sí.

Otra característica de los eslabones de unión 22 del presente invento es que las patas de los eslabones tienen un ligero abocinamiento hacia fuera, indicado como ángulo \vartheta en la Figura 19, en reposo. El ángulo \vartheta preferiblemente es menor de 10º. Cuando los eslabones se ensamblan sobre la varilla y se forma la cabeza de botón como se ve en las Figuras 23 a 25, las patas del eslabón se comprimen juntas, con la pata interior siendo enganchada con seguridad y restringida por la sección estrechada progresivamente 16, y la pata exterior siendo restringida por la cabeza de botón 32. Las patas se comprimen en el ángulo \vartheta en cada lado, por lo que generalmente son paralelas. De ese modo, cuando el eslabón se ensambla y restringe, se elimina el movimiento lateral del eslabón con respecto a la varilla, y la compresión de las patas entre sí precarga el eslabón para una resistencia mecánica adicional cuando se apliquen a la cinta fuerzas de impulsión.

De forma análoga a la realización de la Figura 8, la Figura 22 ilustra una realización alternativa de eslabón 22 con una pata exterior modificada. La pata 30' tiene una abertura oval 38 en lugar de una redonda para mejorar la fusión del eslabón a la varilla y restringir estructuralmente el movimiento de rotación del eslabón con respecto a la varilla.

La fijación de la varilla y eslabón en esta realización se ha ilustrado en la Figura 24, en la que el eslabón primero (o inferior) se mueve hacia dentro y un electrodo 40 se ha colocado justo dentro de la pata 30. Otro electrodo se ha aplicado desde el exterior de la pata 30, y, cuando se aplica la energía adecuada, la varilla y el eslabón se funden juntos en la abertura redonda 28. De este modo, el eslabón es ajustado a presión sobre la zona biselada 16 de la varilla, o, dicho de otro modo, la zona biselada de la varilla es capturada en la abertura, y luego el eslabón se funde a la varilla en la abertura redonda 28 sin necesidad de soldar. El ligero abocinamiento hacia fuera de las patas del eslabón de unión proporciona también la holgura requerida para soldar por resistencia la varilla al eslabón de la manera descrita.

En la técnica anterior, Figuras 26 a 28, se usaban varillas de diámetro uniforme sin ningunas restricciones laterales, con lo que los eslabones podían moverse lateralmente durante la fabricación. Un método convencional de sujetar la varilla al eslabón, Figura 26, era colocar electrodos E en la pata exterior del eslabón y aplicar la energía apropiada. Esto formaría la cabeza de botón, para asegurar que los eslabones no se deslizasen y abandonasen el extremo de la varilla, pero no proporcionaría la fijación de la varilla y eslabón. Con el fin de fijar juntos la varilla y el eslabón, una etapa secundaria de fijación, Figuras 27 y 28, era soldar las patas de cada eslabón individual a la varilla y a la cabeza de botón para fijar el eslabón a la misma. Esta etapa de soldadura era laboriosa y consumía tiempo.

La eliminación de la soldadura de la técnica anterior entre los eslabones y las varillas suprime el fallo percibido de la cinta por los usuarios que están acostumbrados a buscar soldaduras agrietadas o fracturadas como un signo de fallo. Se evitan así estas reparaciones o sustituciones prematuras de la cinta y los correspondientes problemas de garantía.

Se podrían variar los parámetros para lograr objetivos distintos a los descritos en las realizaciones preferidas. Los parámetros principales de la construcción de cintas transportadoras son (i) el tamaño del eslabón, (ii) el diámetro de la varilla en los extremos, (iii) el diámetro de la varilla en la zona central, (iv) la forma y tamaño de la parte de transición, y (v) cómo se forma la parte de transición.

Aunque se han mostrado las realizaciones preferidas del invento con eslabones colocados en los extremos de las varillas, se contempla que la fijación perfeccionada de varilla a eslabón por soldadura por resistencia se use también para eslabones colocados a lo largo de la zona central de la varilla. Con la colocación apropiada de los electrodos, se podrían formar las partes expandidas o protuberancias de la varilla en cualquier lugar a lo largo de la longitud de la varilla. Además, si bien las realizaciones preferidas se han ilustrado y descrito como cintas transportadoras que tienen eslabones en forma de U, la fijación perfeccionada de varilla a eslabón se contempla para usarla con eslabones rectos para restringir un eslabón recto sobre una varilla e impedir el movimiento lateral. Los conceptos de principio de impedir el movimiento lateral de los eslabones, impedir el movimiento de rotación de los eslabones y proporcionar selectivamente el movimiento de rotación de los eslabones con respecto a la varilla, se pueden usar en una variedad de combinaciones. Se contempla que una sola cinta transportadora pueda tener ciertos tramos o zonas con una de estas estructuras, mientras que otros tramos de la misma cinta transportadora tendrán una o una combinación de estas estructuras.

Aunque se ha ilustrado el presente invento en relación con realizaciones preferidas, será evidente que podrían hacerse numerosos cambios, adaptaciones, y modificaciones sin apartarse del alcance del invento, que solamente está limitado por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (13)

1. Una cinta transportadora (10) constituida por una disposición repetida de varillas interconectadas (12) y eslabones (22; 30'; 30'') de unión, cuyos eslabones (22) de unión incluyen cada uno un miembro transversal lateral (34) y un par de patas (26,30; 30'; 30'') que se extienden perpendicularmente desde el mismo, teniendo dichas patas (26, 30) un primer conjunto de aberturas alineadas lateralmente (24, 28; 38; 24') para la recepción de una varilla (12) y un segundo conjunto de aberturas alineadas lateralmente (36; 36'') para la recepción de una varilla, cuyos eslabones están dispuestos de tal manera que las primeras aberturas de un primer eslabón (22) están alineadas con las segundas aberturas (36; 36'') de un segundo eslabón (22) para la recepción de una varilla (12) en el mismo,

en la que

cada una de dichas varillas (12) comprende un elemento (16) de enclavamiento dispuesto en un extremo de la misma

caracterizada porque

cada uno de dichos eslabones (22; 30'; 30'') de unión comprende un elemento correspondiente (17) de fijación de varilla en una de dichas aberturas para restringir el movimiento de dicho eslabón (22; 30'; 30'') con respecto a dicha varilla (12), en la que dicho elemento de fijación de varilla comprende una protuberancia integral formada entre los extremos de la varilla correspondiente.

2. La cinta transportadora (10) de la reivindicación 1,

caracterizada porque

dicho elemento (16) de enclavamiento comprende una sección estrechada progresivamente (16') de dicha varilla dispuesta entre secciones de diámetros variables.

3. La cinta transportadora (10) de las reivindicaciones 1 ó 2,

caracterizada porque

dicho elemento (17) de fijación de varilla comprende una abertura no circular (38) para la recepción de dicha varilla (12).

4. Una cinta transportadora (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes,

caracterizada porque

dichas varillas (12) están fundidas a dichas aberturas (24; 28; 38; 24') de dichos eslabones para definir puntos de fijación.

5. La cinta transportadora (10) de la reivindicación 1, que comprende además protuberancias (17) en dichas varillas (12) dispuestas próximas a dichos puntos de fijación para restringir lateralmente a dichos eslabones (22) a lo largo de las mismas.

6. La cinta transportadora (10) de la reivindicación 5, en la que el elemento (16) de fijación es una cabeza (32) de botón formada en un extremo de dichas varillas, que además asegura que dichos eslabones (22) permanecen aplicados sobre dichas varillas (12).

7. La cinta transportadora (10) de la reivindicación 4, en la que dichas varillas (12) comprenden una zona escalonada (20) para proporcionar partes de diámetro reducido en dichos extremos, en la que dicha zona escalonada está próxima a uno de dichos puntos de fijación.

8. La cinta transportadora (10) de la reivindicación 4, en la que al menos una de dichas segundas aberturas (36, 36'') de dichos eslabones no es circular, para definir una geometría rotativamente restringente para una varilla (12) introducida y fundida en la misma.

9. La cinta transportadora (10) de la reivindicación 8, en la que dichas aberturas no circulares son ovales.

10. La cinta transportadora (10) de la reivindicación 5, en la que dichas segundas aberturas (36, 36'') son alargadas para permitir que las varillas (12) recibidas en las mismas se muevan en la dirección longitudinal, permitiendo de ese modo la posibilidad de aplastamiento a eslabones adyacentes (22; 30; 30'') de dicha cinta transportadora (10).

11. La cinta transportadora (10) de la reivindicación 10, en la que dichas segundas aberturas alargadas (36'') están escalonadas para proporcionar la captura de dichas protuberancias de las citadas varillas (12) cuando dichos eslabones (30'') se aplastan para proporcionar de ese modo la restricción rotativa de dichas varillas (12).

12. La cinta transportadora (10) de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dichas patas (26, 30; 30' ; 30'') de dichos eslabones (22) están configuradas para ser precargadas cuando se ensamblan con varillas para formar dicha cinta.

13. La cinta transportadora (10) de la reivindicación 12, en la que dichas patas (26, 30, 30'; 30'') de cada uno de dichos eslabones (22) están abocinadas entre sí hacia fuera en reposo, con una separación entre las mismas que es mayor que la distancia entre dicha sección estrechada progresivamente de dicha varilla (12) y una cabeza de botón formada en dicho extremo de varilla, de tal manera que dichas patas (26, 30) de dicho eslabón son presionadas juntas durante el ensamblaje y restringidas de movimiento lateral a lo largo de dicha varilla (12).