ES2308415T3 - Instalacion de refrigeracion de elementos motores. - Google Patents
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Abstract
Instalación de refrigeración de elementos motores para el transporte de carga por rodillos de manipulación, con uno o varios rodillos motores y uno o varios rodillos libres, estando refrigerado por aire el elemento motor y el rodillo o rodillos motores (11) estando dispuestos interiormente de manera que permitan el paso y la circulación a través de ellos de un fluido bajo presión que tiene la función de extraer y evacuar al exterior el calor generado por el funcionamiento del grupo motorreductor (4-5) de cada rodillo motor, alojando cada rodillo motor en la entrada una toma de conexión (21) que, a partir de una línea de distribución (22) del fluido comprimido, distribuye dicho fluido, permitiendo el control del calentamiento del citado grupo motor, estando alimentados los diferentes rodillos motores de la línea de transporte en batería y en paralelo por una fuente de aire comprimido procedente de un compresor de aire, caracterizada porque cada rodillo motor (11) incluye un tubo (13) dispuesto con dos cámaras (C1-C2) una de ellas, más arriba, denominada de expansión, y la otra más abajo (C2) denominada de refrigeración en la que se encuentra el conjunto motor.
Description
Instalación de refrigeración de elementos
motores.
La invención se refiere al sector técnico de las
instalaciones de transporte de carga por rodillos de manipulación,
transportadores de carga aislada y cintas transportadoras según el
preámbulo de la reivindicación 1.
En el ámbito de sus actividades, el solicitante
ha desarrollado ampliamente sistemas e instalaciones de tipo
transportador de cargas aisladas y cintas transportadoras, que
incluyen rodillos de manipulación receptores de carga, contenedores
y otros que deben trasladarse de un punto a otro. Para realizar
este traslado, uno o varios de los rodillos son rodillos motores,
estando dispuestos previamente y de modo conocido a un paso
preestablecido para asegurar, según la distancia de transporte y el
peso de la carga, el transporte progresivo de la misma, sin parada
imprevista ni bloqueo. Normalmente, los rodillos motores y tambores
motores existentes tienen tendencia al calentamiento durante su
funcionamiento, y es necesario evacuar el calor que desprende el
motor o el conjunto motorreductor en función de las condiciones de
avance. La evacuación de este calor se efectúa por la superficie
del tubo que los rodea e integrando así el grupo
motor-motorreductor. En la práctica, la temperatura
comprobada es elevada, del orden de 100ºC en funcionamiento normal,
lo que impide todo contacto manual del rodillo por cualquier
razón. Para mejorar el intercambio térmico, se utilizan aceites
particulares de alto poder calorífico, o aceites simples de
lubricación aptos para captar lo más rápidamente posible las
calorías originarias del calentamiento del motor y del motorreductor
y retransmitirlas al tubo exterior. Este último, por convección
térmica, evacua el calor o bien al aire libre, o bien al contacto
con una cinta transportadora u otros sistemas y medios en contacto
con la superficie exterior del tubo.
De este modo, se ha representado en la figura 1,
según la técnica anterior, un rodillo motor, designado en su
conjunto por (1), con un tubo exterior (2) montado en sus extremos
sobre ejes de rotación (3). El rodillo está cerrado e incluye
interiormente un conjunto motor (4) y reductor (5) montado con
relación a los ejes (3) y (6), estando este último unido a una
pared (7) intermedia que forma un acoplamiento que hace girar el
tubo. El fluido (8) en forma de aceite recoge dichas calorías y las
transfiere al tubo que las evacua al exterior.
Este tipo de instalación presenta numerosos
inconvenientes. La utilización del aceite de lubricación,
cualquiera que sea su poder calorífico, no hace que disminuya la
temperatura exterior del tubo receptor y esto constituye un
inconveniente en caso de que sea necesaria una intervención en la
instalación por razones diversas.
- -
- La utilización del aceite requiere mantenimiento, controles, operaciones habituales de vaciado y vigilancia de la instalación con objeto de limitar y/o evitar el riesgo de fugas.
- -
- Otro problema reside en el hecho del reciclaje de los aceites usados y su evacuación que origina costes adicionales.
- -
- También supone otro problema el tiempo de intervención y de montaje para realizar las diferentes operaciones citadas.
- -
- Además, debido a la utilización del aceite, existen dificultades reales de fabricación y también para hacer frente a las exigencias de estanqueidad y conservar el aceite en el interior del tubo.
- -
- Otro problema que se plantea es la elección y la identificación de los aceites que tienen una capacidad dieléctrica para tener en cuenta el hecho de que el grupo del motor eléctrico se encuentra en el baño de aceite.
\vskip1.000000\baselineskip
El solicitante sabe que numerosos fabricantes
actualmente en el mercado continúan con esta práctica por no haber
encontrado una solución al problema planteado.
De este modo, las investigaciones que han
llevado a cabo los fabricantes han sido siempre en el mismo
sentido en relación con la transmisión de calor al tubo, por
calidades de fluidos de lubricación cada vez más eficaces.
A pesar de todo este trabajo de investigación
efectuado por diversas vías, no se ha encontrado una solución real
que pudiera permitir un control y una estabilización de la
temperatura del tubo y, por lo tanto, del fluido y del conjunto
motorreductor.
La patente
DE-A-3230731 describe una
instalación que incluye un soplador eléctrico con una distribución
de gran cantidad de aire para refrigerar el grupo motor.
DE-A-3230731 describe el preámbulo
de la reivindicación 1.
El procedimiento del solicitante que tiene una
amplia experiencia en sistemas de transporte, ha sido analizar y
buscar otra solución que se aleja mucho de la práctica actual,
planteando la cuestión de la refrigeración del tubo de manera
diferente.
De este modo, y según la invención, el
solicitante ha considerado que, de forma distinta, existen razones
para prescindir de la presencia de aceites de lubricación y, por lo
tanto, de los medios de transmisión de calor, utilizando otro
procedimiento que consiste en evacuar el calor generado por el
grupo motor - motorreductor a medida que se va produciendo.
Según la invención, el solicitante ha
desarrollado un concepto y una instalación de refrigeración de un
elemento motor para transporte de cargas por rodillos de
manipulación, que es muy simple de poner en práctica, de bajo coste
y que, en funcionamiento, según las pruebas efectuadas, permite
tener una temperatura exterior de contacto de los tubos que
incorporan los medios motores, a un nivel totalmente aceptable al
tacto y no disuasivo.
La invención tiene por objeto una instalación de
refrigeración de elementos motores, de conformidad con la
reivindicación 1.
Para establecer el objeto de la invención
representada de modo no limitativo en las figuras de los
planos:
- la figura 1 es una vista esquemática en
sección de un dispositivo de refrigeración por aceite de un
elemento motor para rodillos de manipulación según la técnica
anterior.
- la figura 2 es una vista esquemática en
sección del dispositivo según la invención.
- la figura 3 es una vista esquemática de una
instalación de transporte, por ejemplo de carga aislada, que
utiliza el dispositivo de refrigeración según la invención.
Para hacer más concreto el objeto de la
invención, se describe ahora de modo no limitativo, representada en
las figuras de los planos.
La instalación de transporte por rodillos de
manipulación de cargas lleva en su conjunto la referencia (10). Se
entiende por carga (C) todos los productos y contenedores de
cualquier forma que sean que deba transportar el transportador de
un lugar a otro, pudiendo tratarse de un transportador de carga
aislada o de una cinta transportadora.
Para comprender la invención, se hace referencia
como ejemplo a la utilización para el transporte de carga
aislada.
Para realizar el transporte de las cargas, la
línea de transporte incluye varios rodillos o tambores motores
(11) separados regularmente a pasos preestablecidos para realizar
dicho transporte y rodillos (12) en rotación libre. En la
continuación de la descripción, se utilizará el término general
rodillo motor, considerando que su disposición interior con los
elementos motores le permite alojar un conjunto motorreductor, pero
también un cartucho que incluye dicho conjunto motorreductor.
Según la instalación, el rodillo motor (11)
incluye un tubo (13) que en sus extremos opuestos aloja los
cojinetes (14-15) montados sobre ejes
(16-17) fijos que están colocados sobre la
estructura que forma un chasis (18) de la línea de transporte.
Estos ejes (16-17) están huecos en su interior y
llevan uno o varios taladrados (16a-17a), formando
el primero (16a) una entrada y definiendo un sentido de
distribución y de circulación de un fluido (F) y asegurando el otro
(17a) el paso de los medios (19) de cableado eléctrico. El
cojinete (15) está acondicionado con conductos a través (15a) que
forman respiraderos y permiten evacuar el fluido al exterior.
En su interior, el conjunto motorreductor y el
cartucho que aloja el conjunto motorreductor (4 y 5) va montado
sobre un eje (24) fijo unido a un acoplamiento (20) montado
interiormente en dicho tubo (13) y por el eje (17) montado en el
extremo sobre uno de los cojinetes (15). Este acoplamiento (20)
bien conocido por sí sólo dispone en su espesor transversal de uno
varios conductos (20a) de paso del fluido. La construcción del
rodillo a motor lleva también dos cámaras (C1-C2),
una más arriba denominada cámara de expansión y la otra (C2) más
abajo denominada cámara de refrigeración en la que se encuentra el
conjunto motorreductor.
Sobre el eje fijo (16a), va dispuesta una
contera (21) de toma de aire que permite la fijación de un circuito
de distribución de aire (22) y, en particular, de aire comprimido.
La salida de aire por los respiraderos (15a) es libre. Como
variante, esta salida de aire puede ser controlada, filtrada por
todos los medios integrados en el rodillo y que permita tener en
cuenta todas las exigencias relativas a las aplicaciones de la
invención.
Según la instalación, el conjunto de los
rodillos a motor va montado en paralelo sobre una línea de
distribución (22) de aire comprimido bajo presión con derivaciones
(22a) de conexión a las conteras (21), presentando dicha línea más
arriba un compresor de aire (23).
La refrigeración de cada rodillo a motor se
realiza por aire en una función nueva de evacuación al aire libre
del calor generado por el funcionamiento del grupo motor. A la
entrada de cada rodillo motor por la toma de aire (21), este aire
es proyectado a la cámara de expansión (C1) por medio del conducto
formado por el eje (16) montado en el cojinete (14), y luego
atraviesa por uno o varios conductos (20a) el acoplamiento (20)
para llegar a la cámara de refrigeración (C2) donde se encuentra el
cartucho del grupo motorreductor, o el motorreductor. El aire
insuflado y luego calentado por la aportación calorífica generada
es evacuado de modo natural y automático por el respiradero o los
respiraderos u otros medios formados en el cojinete de salida por
el efecto de empuje a la entrada del rodillo motor y luego la
inyección de aire comprimido. Se obtiene así una distribución de
aire continua siempre renovada y no almacenada, lo que evita
evidentemente la elevación de la temperatura.
Es necesaria una muy baja presión y un caudal
apropiado basta para propulsar al exterior el aire del tubo
calentado por el calor y las calorías desprendidas por el
motorreductor.
De este modo, según las pruebas efectuadas con
un motor de 240 W, se han efectuado las medidas siguientes:
- -
- Funcionamiento sin el dispositivo de refrigeración de la invención TºC interior 100 a 140ºC.
- -
- Duración de funcionamiento 90 minutos con un motor en marcha continua.
- -
- Con el dispositivo de refrigeración de la invención, TºC interior del tubo del orden de 30 a 50º, y una duración de funcionamiento ilimitada del motor, pues la temperatura alcanzada no es perjudicial para el funcionamiento de dicho motor.
Por lo tanto, de manera totalmente inesperada,
el nuevo procedimiento de refrigeración de los rodillos motores
aporta numerosas ventajas.
En primer lugar, se puede acceder a un
funcionamiento continuo sin ninguna dificultad de marcha y sin
peligro para los usuarios, puesto que la temperatura de contacto
de los tubos de los rodillos motores del orden de 30 a 50ºC no
producirá quemaduras ni lesiones.
En estas condiciones, el rodillo a motor y su
tubo se encuentran a una presión superior a la del exterior. No
existe ningún riesgo de intrusión de cuerpos extraños, pues por el
efecto de ventilación continua en el mismo sentido y del chorro de
aire comprobado a la salida del rodillo motor, dichos cuerpos o
partículas (polvo por ejemplo), no pueden penetrar en el rodillo
motor. Si por inadvertencia y, en este caso, durante la parada del
funcionamiento del rodillo motor, penetraran algunas partículas por
los orificios de salida de aire, estas partículas serían evacuadas
inmediatamente durante el funcionamiento por el efecto del
soplador. Otra ventaja reside en el hecho de que el conjunto del
tubo del rodillo motor es barrido y ventilado por el aire
proyectado, de manera que el calentamiento en temperatura está
perfectamente controlado.
Otra ventaja importante es la simplicidad de la
instalación y la casi total ausencia de arduo mantenimiento. Ya no
hay que vaciar ni almacenar aceite y no existen los inconvenientes
relativos a este fluido.
Otra ventaja reside en que se facilita la
conexión de la cadena de transporte al circuito de distribución de
aire y no plantea ningún problema particular, pues muchas empresas
en las que están instaladas las líneas de transporte tienen ya un
circuito e instalación de distribución de aire.
En la práctica, la solución que aporta la
invención es particularmente eficaz y genera costes de montaje y de
mantenimiento mucho más reducidos que la solución utilizada según
la técnica anterior.
\vskip1.000000\baselineskip
\bullet DE 3230731 A [0009] [0009].
Claims (3)
1. Instalación de refrigeración de elementos
motores para el transporte de carga por rodillos de manipulación,
con uno o varios rodillos motores y uno o varios rodillos libres,
estando refrigerado por aire el elemento motor y el rodillo o
rodillos motores (11) estando dispuestos interiormente de manera
que permitan el paso y la circulación a través de ellos de un
fluido bajo presión que tiene la función de extraer y evacuar al
exterior el calor generado por el funcionamiento del grupo
motorreductor (4-5) de cada rodillo motor, alojando
cada rodillo motor en la entrada una toma de conexión (21) que, a
partir de una línea de distribución (22) del fluido comprimido,
distribuye dicho fluido, permitiendo el control del calentamiento
del citado grupo motor, estando alimentados los diferentes rodillos
motores de la línea de transporte en batería y en paralelo por una
fuente de aire comprimido procedente de un compresor de aire,
caracterizada porque cada rodillo motor (11) incluye un tubo
(13) dispuesto con dos cámaras (C1-C2) una de
ellas, más arriba, denominada de expansión, y la otra más abajo
(C2) denominada de refrigeración en la que se encuentra el
conjunto motor.
2. Instalación según la reivindicación 1,
caracterizada porque cada rodillo motor (11) incluye un tubo
(13) que aloja en sus extremos opuestos cojinetes
(14-15) montados sobre ejes de rotación
(16-17) colocados sobre la estructura que forma
chasis (18) de la línea de transporte, estando dispuesto el
conjunto motorreductor (4-5) en dicho tubo que se
apoya sobre uno de los cojinetes (14) y sobre un acoplamiento (20)
montado internamente a dicho tubo e insertado en una parte
intermedia y que define dos cámaras (C1-C2), una
más arriba (C1) de expansión y la otra más abajo (C2) de
refrigeración en la que se encuentra el conjunto motorreductor, y
porque el rodillo a motor lleva en su estructura unos conductos
que permiten la circulación del fluido desde una contera de
admisión (21) de fluido dispuesta a partir de un eje fijo (16) del
rodillo.
3. Instalación según la reivindicación 2,
caracterizada porque los cojinetes (14-15)
van montados sobre ejes (16-17) fijos, huecos
interiormente con uno o varios taladrados
(16a-17a), formando el primero (16a) una entrada a
partir del cual va acoplada la contera de toma de fluido (21) y
asegurando el otro (17a) el paso de los medios (19) de cableado
eléctrico y porque el cojinete (15) dispone de conductos a través
que forman un respiradero y porque el acoplamiento (20) lleva en
su espesor transversal uno o varios conductos (20a) de paso del
fluido.
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