ES2318592T3 - Rodillo de transporte motorizado, dispositivo de control para un rodillo de transporte motorizado, transportador de rodillos y procedimiento de control para un transportador de rodillos. - Google Patents
Rodillo de transporte motorizado, dispositivo de control para un rodillo de transporte motorizado, transportador de rodillos y procedimiento de control para un transportador de rodillos. Download PDFInfo
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Abstract
Rodillo de transporte motorizado (10) para instalaciones de transporte (129) destinadas a transportar contenedores (140), plataformas, etc., que está dotado de un cuerpo de rodillo hueco (12), el cual está montado con capacidad de giro respecto a un bastidor (13) y en cuyo interior está dispuesta una unidad de accionamiento (30) fijamente unida al bastidor, cuyo eje de salida (46) está unido por arrastre forzado a la circunferencia interior del cuerpo del rodillo (12) a través de una unidad de apriete (32), caracterizado porque dicho cuerpo de rodillo (12) o el elemento de construcción (14) tiene unido al mismo, por lo menos, un perfil circunferencial (106, 108) en forma de W, alrededor del cual se puede montar una corea poli-V (102, 104).
Description
Rodillo de transporte motorizado, dispositivo de
control para un rodillo de transporte motorizado, transportador de
rodillos y procedimiento de control para un transportador de
rodillos.
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La presente invención se refiere a un rodillo de
transporte motorizado para instalaciones de transporte destinadas a
transportar contenedores, que está dotado de un cuerpo de rodillo
hueco, el cual está montado con capacidad de giro respecto a un
bastidor y en cuyo interior está dispuesta una unidad de
accionamiento unida de forma fija al bastidor, cuyo eje de salida
está unido por arrastre forzado a la circunferencia interior del
cuerpo del rodillo a través de una unidad de apriete.
Se conoce un rodillo de transporte motorizado de
este tipo por el documento US-A-5
088 596.
La presente invención se refiere, de forma
general, a un rodillo de transporte motorizado, a un dispositivo de
control para dicho rodillo de transporte motorizado, a un
transportador de rodillos, y también a un procedimiento para
controlar un transportador de rodillos.
Los rodillos de transporte motorizados sirven
para transportar material tal como, por ejemplo, contenedores o
plataformas. A continuación, todas las referencias que se hagan a un
contenedor son aplicables de la misma manera a cualquier otro tipo
de material a transportar.
Un transportador de rodillos presenta múltiples
rodillos dispuestos uno detrás de otro y orientados en dirección
transversal, de los que al menos uno es motorizado. Debido al
accionamiento de los rodillos, el material a transportar depuesto
sobre los mismos es transportado en el sentido de transporte.
Transportadores de rodillos de este tipo sirven
para enlazar las diferentes estaciones de un sistema de almacén,
por ejemplo, una estación de entrega y un almacén de contenedores,
una estación de expedición, etc.
De un grupo de rodillos dispuestos uno detrás de
otro, generalmente, solo un rodillo de transporte es accionado. Los
demás rodillos del grupo o del segmento son rodillos sin carga, que
están acoplados al rodillo de transporte motorizado a través de
correas.
Para accionar el rodillo de transporte
motorizado se conoce la disposición de un motor eléctrico en un
bastidor, en el que los rodillos de transporte están montados con
capacidad de rotación, estando dicho motor acoplado con un eje del
rodillo de transporte motorizado.
Sin embargo, se conocen también rodillos de
transporte motorizados, en los que una unidad de accionamiento,
incluyendo un motor eléctrico y un reductor, se encuentran
integrados en el cuerpo del rodillo (véase a título de ejemplo DE
92 05 861 U1).
Este rodillo de transporte motorizado conocido
está montado en sus extremos a través de un casquillo. El motor
está fijado en un soporte en el interior del cuerpo del rodillo,
estando dicho soporte de motor realizado en forma de muñón. Además,
el soporte de motor está dotado de un canal, a través del cual pasan
los cables eléctricos de alimentación para el motor eléctrico.
Un eje de salida de la unidad de accionamiento
dispuesta en el interior del cuerpo de rodillo está unido por
arrastre forzado con la circunferencia interior del cuerpo de
rodillo a través de una unidad de apriete.
Rodillos de transporte motorizados de este tipo
también reciben el nombre de "drive roll".
El control de estos rodillos de transporte
motorizados se realiza a través de módulos de control. Éstos
requieren, generalmente, una alimentación de tensión continua y
ofrecen la posibilidad de ajustar la velocidad del rodillo de
transporte motorizado de forma escalonada a distintos números de
revoluciones. A tal efecto, en los módulos de control están
dispuestos, generalmente, interruptores de codificación tales como
interruptores DIP. A través de los módulos de control se puede
seleccionar también el sentido de giro.
Para llevar a cabo el acoplamiento con los
rodillos sin carga, en el cuerpo de rodillo está(n)
dispuesta(s) una acanaladura o varias acanaladuras que
pueden recibir una correa o correas.
Ante el trasfondo arriba indicado, la presente
invención tiene el objetivo de dar a conocer un rodillo de
transporte motorizado mejorado, un dispositivo de control mejorado
para este rodillo de transporte motorizado, un transportador de
rodillos mejorado, así como un procedimiento mejorado para controlar
este transportador de rodillos.
Este problema se resuelve mediante un rodillo de
transporte motorizado del tipo indicado inicialmente, de manera que
en la circunferencia exterior del cuerpo de rodillo o de un elemento
de construcción unido al mismo (por ejemplo, en el casquillo) está
realizado, por lo menos, un perfil circunferencial en forma de W,
donde se puede montar una correa que presenta, por lo menos, dos
cuñas en su circunferencia interior (en adelante, denominado
brevemente correa
poli-V^{TM}).
poli-V^{TM}).
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Correas de este tipo constituyen una superficie
de contacto óptima para una mayor capacidad de transmisión con la
misma anchura.
Además, para el accionamiento del rodillo de
transporte se utilizan, preferentemente, correas que, debido a un
núcleo especial, mantienen la tensión una vez ajustada a lo largo de
toda su vida útil, de manera que no son necesarios trabajos de
mantenimiento para reajustar la tensión.
De acuerdo con otro rodillo de transporte
motorizado preferente, el perfil circunferencial tiene la forma de
una doble W, a efectos de poder recibir dos correas
poli-V^{TM}.
En este caso, es posible acoplar el rodillo de
transporte motorizado a dos rodillos sin carga en lados
opuestos.
De acuerdo con otra realización preferente de la
invención, el elemento de construcción, en el que está realizado el
perfil circunferencial en forma de W, es un casquillo que está
insertado en un extremo del cuerpo de rodillo, uniéndose al mismo
en unión rígida.
De esta manera, el perfil en forma de W se puede
fabricar aparte en el elemento de construcción.
Resulta muy ventajoso que dicho elemento de
construcción esté realizado en un material plástico, de manera que
tenga poco peso.
De acuerdo con otra realización preferente, la
unidad de accionamiento está dotada de un motor eléctrico y de un
engranaje, cuya entrada está unida con el eje de salida del motor
eléctrico y cuyo eje de salida está fijamente unido a la unidad de
apriete.
De esta manera, se puede utilizar un motor
eléctrico de alta velocidad, cuyo número de revoluciones se reduce
a través del engranaje, a efectos de conseguir números de
revoluciones adecuados para los rodillos de transporte.
De acuerdo con un ejemplo de realización
preferente, el eje de salida del engranaje está realizado en forma
de espiga cónica dotada de una rosca interior.
Debido a ello es posible unir la unidad de
apriete con el eje de salida del engranaje de tal manera que, al
montarla en el interior del cuerpo de rodillo, la unidad de apriete
queda centrada automáticamente en la dirección axial del mismo.
En este caso, es especialmente ventajoso que la
unidad de apriete presente un primer y un segundo discos que en su
circunferencia externa definen una forma de V, en la que queda
dispuesto a presión un anillo de apriete elástico.
Mediante dicha forma en V se hace posible que en
caso de efectuar una fuerza axial sobre los discos se genere una
fuerza radial sobre el anillo de apriete elástico, a efectos de
fijar la unidad de apriete en la circunferencia interna del cuerpo
del rodillo por encaje forzado.
Resulta muy ventajoso que los discos estén
montados sobre el eje de salida del engranaje que presenta un
contorno exterior cónico, y que un tornillo enroscado en su rosca
interior sujete los discos en dicho eje de salida, presionando el
anillo de apriete radialmente contra la circunferencia interior del
cuerpo de rodillo.
De acuerdo con una realización muy preferente,
el motor eléctrico es un motor de corriente continua sin escobillas.
Un motor de este tipo no requiere mantenimiento a lo largo de su
vida útil.
Resulta ventajoso también que el motor eléctrico
esté dotado de imanes integrados en el rotor.
De esta manera, se puede conseguir un alto
rendimiento del motor eléctrico, presentando el mismo un diámetro
exterior comparativamente pequeño.
Además, resulta ventajoso que la unidad de
accionamiento esté dotada de un motor eléctrico, cuyo número de
revoluciones puede ser ajustado dentro de un rango determinado de
rpm.
De esta manera, se puede preparar el rodillo de
transporte motorizado para distintas velocidades de transporte.
Asimismo, resulta ventajoso que la unidad de
accionamiento esté dotada de un engranaje que presenta una relación
de transmisión fija.
De esta manera, el engranaje puede ser de
construcción compacta.
En este caso, resulta muy ventajoso que la
unidad de accionamiento esté dotada de un engranaje, que presenta
un juego de ruedas planetarias con una corona de material plástico y
ruedas planetarias de latón.
De esta manera, se consigue un compromiso muy
alto respecto a la durabilidad y un nivel de ruido reducido.
Tanto más es así, cuando la corona presenta un
dentado oblicuo.
En el dispositivo de control, según la
invención, resulta ventajoso que en la caja esté dispuesta una
multitud de unidades de control para controlar los respectivos
motores eléctricos de una multitud correspondiente de rodillos de
transporte, estando las unidades de control alimentadas por el
convertidor de corriente alterna en corriente continua (por
ejemplo, una fuente de alimentación).
De esta manera, es posible alimentar el
dispositivo de control a través de líneas de red regulares (por
ejemplo, de 220 voltios). Los costes comparativamente altos para el
convertidor de corriente alterna en corriente continua se reparten,
en este caso, entre las distintas unidades de control.
Los cables de alimentación para el dispositivo
de control (es decir, generalmente, la línea de red) pueden estar
realizados con una sección inferior que los cables de alimentación
de corriente continua habituales, y ello ofreciendo prestaciones
superiores.
De acuerdo con otra realización preferente, cada
unidad de control (es decir, la unidad de control única, o bien las
múltiples unidades de control, según la realización preferente) está
dotada de un interruptor de codificación para ajustar el número de
revoluciones del motor eléctrico a un valor determinado.
De esta manera, se puede ajustar el número de
revoluciones del rodillo de transporte motorizado en función de
cada caso de aplicación. El interruptor de codificación puede ser,
por ejemplo, un interruptor DIP y puede ser apto también para
ajustar el sentido de giro.
Además, resulta ventajoso que en la caja esté
dispuesta una interfaz de bus que se comunica con la unidad o las
unidades de control.
Debido a esta medida, es posible establecer una
comunicación entre el dispositivo de control (y su(s)
unidad(es) de control) y una instalación de control de orden
superior (por ejemplo, un control SPS o similar) a través de una
estructura de bus. De esta manera, es posible parametrizar
la(s) unidad(es) de control, por ejemplo, en cuanto a
su velocidad, aceleración, etc. Además, es posible también
implementar una estrategia de transporte de orden superior,
controlando adecuadamente varios dispositivos de control de este
tipo a través de la red de bus.
En este caso, resulta muy ventajoso que cada
unidad de control esté diseñada para recibir un número de
revoluciones a través de la interfaz de bus (generalmente, de forma
codificada) y para ajustar el correspondiente motor eléctrico a
este número de revoluciones recibido.
El número de revoluciones del rodillo de
transporte motorizado, que está conectado, puede ser regulado,
ajustado u optimizado por una instalación de control central de
orden superior.
De acuerdo con otra realización preferente, cada
unidad de control está dotada de una entrada para un sensor, que
está asignado al rodillo de transporte respectivo.
El sensor es, preferentemente, un sensor de
ocupación que detecta cuando un contenedor se halla por encima del
rodillo de transporte motorizado o justo delante. Sin embargo, el
sensor puede ser también de cualquier otro tipo que controla el
funcionamiento del dispositivo de control.
Resulta muy ventajoso que el sensor sea un
sensor óptico, sobre todo, un acoplador óptico.
En este caso, resulta muy ventajoso, además, que
cada unidad de control esté diseñada para conectar y desconectar el
motor eléctrico, que tiene asignado, en función de una señal que
emite el sensor.
De esta manera, es posible poner en marcha el
rodillo de transporte motorizado solamente cuando sea necesario. De
esta manera se reduce el nivel de ruido de un transportador de
rodillos implementado de esta forma. El consumo de energía se
reduce.
En este caso, resulta muy ventajoso que cada
unidad de control esté diseñada para conectar el motor eléctrico,
que tiene asignado, al recibir una señal del sensor.
De esta manera, el rodillo de transporte
motorizado se pone en marcha cuando se requiere su funcionamiento,
es decir, cuando el sensor detecta, por ejemplo, que un contenedor
es transportado hacia él.
De acuerdo con otra realización preferente, cada
unidad de control está diseñada para desconectar el motor
eléctrico, que tiene asignado, una vez haya transcurrido un lapso de
tiempo predeterminado o ajustado (ajustable, por ejemplo, a través
de la interfaz de bus) después de la recepción de una señal del
sensor. De esta manera, se garantiza que el rodillo de transporte
motorizado está en funcionamiento solamente mientras haya que
transportar un
contenedor.
contenedor.
\newpage
También es posible inducir la desconexión del
rodillo de transporte motorizado a través de un sensor secundario,
es decir, cuando se detecta a través del sensor que ya no se
encuentra ningún contenedor encima del rodillo de transporte
motorizado (o sobre los rodillos sin carga acoplados al mismo).
También resulta ventajoso que cada unidad de
control esté diseñada para desconectar el motor eléctrico cuando el
rodillo de transporte, que tiene asignado, queda bloqueado.
Esto se puede realizar, por ejemplo, a través de
una medición de la corriente del motor. Si ésta sobrepasa un valor
umbral determinado, se desconecta el motor eléctrico, dado que se
supone que el rodillo de transporte ha quedado bloqueado.
En este caso, resulta ventajoso también que cada
unidad de control esté diseñada para volver a conectar el motor
eléctrico una vez transcurrido un lapso de tiempo predeterminado
después de la desconexión del motor debido a un rodillo de
transporte bloqueado.
De esta manera, se consigue que la unidad de
control vuelva a intentar regularmente poner en marcha el rodillo
de transporte motorizado. Una vez desbloqueado el rodillo de
transporte, el rodillo de transporte motorizado prosigue su proceso
de transporte con total normalidad. Si sigue estando bloqueado, el
motor eléctrico se desconectará otra vez de forma inmediata. Una
vez transcurrido el lapso de tiempo predeterminado, se volverá a
intentar conectar el motor.
El lapso de tiempo predeterminado oscila, de
forma ventajosa, entre 0,5 y 10 segundos, preferentemente, entre 2
y 5 segundos (por ejemplo, 3 segundos).
También resulta ventajoso que cada unidad de
control esté dotada de una salida para comunicar fallos o averías a
una instalación de control de orden superior.
Si se produce un fallo en la unidad de control
(por ejemplo, el paro del motor eléctrico, un rodillo de transporte
bloqueado continuamente, etc.), se activará una señal de fallo (por
ejemplo, a través de un relé). Dicha señal puede ser transmitida a
una instalación de control de orden superior, para indicar al
personal de manipulación que se ha producido un fallo.
Lógicamente, las características mencionadas
anteriormente, así como las que se indicarán a continuación, no son
aplicables solamente en las combinaciones indicadas en cada caso,
sino también en otras combinaciones o por si solas, sin que se
abandone por ello el marco de la presente invención.
En los dibujos se muestran ejemplos de
realización de la invención, que se explican más detalladamente en
la descripción que sigue a continuación. Los dibujos muestran:
En la figura 1, una vista lateral esquemática de
un rodillo de transporte motorizado, de acuerdo con la
invención;
En la figura 2, una vista en sección
longitudinal del rodillo de transporte de la figura 1;
En la figura 3, una vista en perspectiva de un
rodillo de transporte motorizado, de acuerdo con la invención;
En la figura 4, una vista en sección parcial y
en perspectiva de un engranaje del rodillo de transporte motorizado
de la figura 3;
En la figura 5, una vista en sección
longitudinal de una unidad de apriete de un rodillo de transporte
motorizado, de acuerdo con la invención;
En la figura 6, una vista desde atrás y en
perspectiva de un soporte de motor;
En la figura 7, una vista lateral y en
perspectiva del soporte de motor de la figura 6;
En la figura 8, una vista lateral del soporte de
motor de las figuras 6 y 7;
En la figura 9, una vista en sección
longitudinal a través de otra realización de un rodillo de
transporte motorizado, de acuerdo con la invención, en forma de
rodillo cónico;
En la figura 10, una vista en sección
longitudinal de un casquillo de cojinete para un rodillo de
transporte motorizado, de acuerdo con la presente invención;
En la figura 11, un detalle XI de la figura
10;
En la figura 12, una vista esquemática en forma
de un diagrama en bloques de un dispositivo de control, de acuerdo
con la invención, para un rodillo de transporte motorizado;
En la figura 13, una vista en planta de un
transportador de rodillos, de acuerdo con la invención;
En la figura 14, una representación esquemática
para ilustrar el procedimiento de control, de acuerdo con la
invención, para un transportador de rodillos.
En las figuras 1 y 2 una primera realización de
un rodillo de transporte motorizado, de acuerdo con la invención,
recibe de forma general la referencia (10).
El rodillo de transporte (10) presenta un cuerpo
de rodillo hueco en forma de tubo (12) que puede estar formado, por
ejemplo, por un tubo de precisión galvanizado.
El cuerpo de rodillo (12) está montado con
capacidad de giro en el bastidor (13) señalado esquemáticamente.
A tal efecto, el rodillo de transporte (10) está
dotado de un primer casquillo (14), que está insertado en un
extremo de cuerpo de rodillo (12), uniéndose al mismo en unión
rígida. El casquillo (14) aloja un cojinete (15) que está montado
con capacidad de giro en un muñón (20) del bastidor (13).
En el extremo opuesto, el rodillo de transporte
(10) presenta un segundo casquillo (16) que está montado en un
elemento de cojinete (22) en forma de un soporte de motor a través
de un cojinete (18). El soporte de motor (22) está rígidamente
unido al bastidor (13) y presenta un canal (24) que comunica el
interior del cuerpo de rodillo (12) con la cara exterior.
En el interior del cuerpo de rodillo (12) está
dispuesta, adyacente al soporte de motor (22), una unidad de
accionamiento (30) que posee generalmente forma cilíndrica. La
unidad de accionamiento (30) está acoplada rígidamente, por su
extremo dirigido hacia el casquillo (16), al soporte de motor
(22).
En el extremo opuesto, la unidad de
accionamiento (30) está dotada de un eje de salida que está unido a
la unidad de apriete (32). Dicha unidad de apriete (32) está unida
con la circunferencia interior del cuerpo de rodillo (12) en
arrastre forzado en dirección circunferencial.
En las figuras 3 y 4, se muestra la unidad de
accionamiento (30) con más detalle.
El soporte de motor (22) presenta un perno hueco
(36) dotado de una rosca exterior (38), mediante la cual el soporte
de motor (22) puede ser unido con el bastidor (13). Además, en la
circunferencia exterior del perno hueco (36) se ha previsto un
aplanamiento (39), a efectos de conseguir un apoyo del par de giro
mejorado.
La unidad de accionamiento (30) está dotada,
además, de un motor eléctrico (42) en forma de un motor de corriente
continua sin escobillas, que está acoplado por brida al soporte de
motor (22).
En el extremo opuesto del motor eléctrico (42)
está unido por brida un engranaje (44), cuyo eje de salida (46)
está unido con la unidad de apriete (32).
En engranaje (44) presenta una caja (50), por
ejemplo, de cinc colado a presión, que está realizada generalmente
en forma de cilindro hueco.
Un eje de salida (51) del motor eléctrico (42)
penetra en la caja (50).
En la circunferencia interior de la caja (50)
está sujetada una corona (52) realizada en un material plástico tal
como, por ejemplo, POM. La corona dentada (52) presenta dentado
oblicuo.
La corona (52) es parte integrante de un juego
de ruedas planetarias, cuyas ruedas planetarias (54) engranan con
el eje de salida (51) del motor eléctrico (42). Las ruedas
planetarias (54) están realizadas, preferentemente, en latón, y
presentan, igual que la corona (52), un dentado oblicuo.
Un soporte planetario (56) del juego de ruedas
planetario monta las ruedas planetarias (54) a través de las
correspondientes agujas de cojinete (58) realizados en acero, que
puede ser templado y rectificado.
El eje de salida (51) del motor eléctrico (42)
constituye un piñón satélite.
El piñón satélite (56) está realizado en forma
de un disco conformado al lado de la corona (52), y está unido
fijamente con el eje de salida (46). Dicho eje de salida está
montado a través de un cojinete sinterizado (60) con lubricación
permanente y de un rodamiento de bolas (62) (estanqueizado).
El eje de salida (46) está templado y
rectificado y presenta en su circunferencia exterior, por lo menos
en algunas secciones, forma cónica.
Además, el eje de salida está dotado de un
orificio con rosca interior (64) en su lado frontal.
En la figura 5 se muestra la conexión de la
unidad de apriete (32) con el eje de salida (46).
La unidad de apriete (32) está dotada de un
primer disco (70) y de un segundo disco (72), que definen
conjuntamente una circunferencia en V (74). Alrededor de la
circunferencia en V (74) está dispuesto un anillo de apriete (76)
de un material elástico (por ejemplo, PUR).
En la rosca interior (64) se encuentra enroscado
un tornillo (78), que está diseñado para deslizar los discos (70),
(72) sobre el eje de salida cónico (46) y apretarlos en el mismo. En
esta situación se establece un ajuste prensado por arrastre forzado
en dirección circunferencial entre el disco (70) y el eje de salida
(46). El otro disco (72) se mantiene con capacidad de
desplazamiento axial en el eje de salida (46) debido a la forma
cónica.
Para el montaje de la unidad de accionamiento
(30) y de la unidad de apriete (32), ésta es introducida en el
cuerpo de rodillo (12) antes de insertar el casquillo (16). A
continuación, se monta el casquillo (16) con el cojinete (18) en el
perno hueco (36). Sin embargo, la disposición de la unidad de
accionamiento (30) y del casquillo (16) con cojinete (18) también
puede estar premontada.
En el estado insertado, los discos (70), (72)
están distanciados entre sí, de manera que el anillo de apriete
(76) se deja introducir con juego en la circunferencia interior del
cuerpo de rodillo (12).
A continuación, se aprieta el tornillo (78) a
través del extremo opuesto del cuerpo de rodillo (12). En esta
situación, el disco (72) es presionado contra el disco (70). Debido
a la circunferencia en V (74), el anillo de apriete (76) es
comprimido y presionado radialmente hacia afuera, de manera que
finalmente se consigue un ajuste prensado del disco (70) sobre el
eje de salida (46). Al mismo tiempo, el anillo de apriete (76)
presiona desde dentro contra el interior del cuerpo de rodillo (12),
formando de esta manera un cierre por arrastre forzado entre el eje
de salida (46) y el cuerpo de rodillo (12).
De esta manera queda montado, además, el eje de
salida (46) de la unidad de accionamiento (30) en el interior del
cuerpo de rodillo (12), de manera que el cuerpo de rodillo (12) se
deja girar con respecto a la caja de la unidad de accionamiento
(30) sin entrar en contacto con la misma.
El soporte de motor (22) presenta una sección de
brida (80) que está acoplada con el motor eléctrico (42). Además,
el soporte de motor (22) está dotado de un canal (24) en forma de
orificio central y un aplanamiento (84) (en la figura 3, número de
referencia 39), tal como se desprende de las figuras 6, 7 y 8.
El perno hueco del soporte de motor (22) está
dotado, además, de una rosca exterior (82) (que en la figura 3
recibe la referencia 38).
El motor eléctrico es, como ya se ha mencionado,
un motor de corriente continua, trifásico, sin escobillas y con
rotor interior. En este caso, los imanes están integrados en el
rotor.
Además, en el motor eléctrico (42) están
integrados tres sensores de Hall, que se utilizan para regular el
número de revoluciones.
En el soporte de motor (22) se deja integrar un
conector hembra, que aloja desde dentro las conexiones eléctricas
del motor eléctrico (42) y en el que se puede enchufar desde fuera
(es decir, a través del lado frontal del perno hueco (36) una
clavija de enchufe que conecta el motor eléctrico (42) con un
dispositivo de control.
El motor eléctrico (42) es ajustable en cuanto a
su número de revoluciones, por ejemplo, en un rango de
aproximadamente 1000 hasta 7000 revoluciones por minuto.
En este caso, el motor eléctrico puede generar
una potencia de entrega de 43 vatios y una potencia de frenado de
aproximadamente 80 vatios. El par de salida puede estar en el rango
de 0,1 Nm, el par de punta puede estar en
0,27 Nm.
0,27 Nm.
El engranaje (44) está dotado de una transmisión
fija de i = 9:1.
El soporte de motor (22) está fabricado,
preferentemente, de acero de fácil mecanización.
En la figura 9 una realización alternativa de un
rodillo de transporte motorizado, de acuerdo con la invención,
recibe de forma general la referencia (10').
El rodillo de transporte (10') corresponde en su
estructura y en su función al rodillo de transporte (10), de forma
que, a continuación, sólo se hace referencia a las diferencias.
El rodillo de transporte (10') presenta
generalmente un cuerpo de rodillo (12') en forma de tubo. Por encima
de una sección exterior del cuerpo de rodillo (12') se ha colocado
una envoltura cónica, de manera que el rodillo de transporte (10')
está realizado generalmente como rodillo cónico.
La envoltura (90) puede estar realizada en
material macizo o como tubo cónico con puentes radiales (91), tal
como se muestra en la figura 9.
En una sección del cuerpo de rodillo (12'), que
no está cubierta por la envoltura (90), están realizadas dos
acanaladuras circunferenciales (92), que están diseñadas para
recibir correas para el acoplamiento de los rodillos sin carga.
El casquillo (16') incorpora una junta de
estanqueidad (93) que recubre el interior del cuerpo de rodillo
(12'), incluido el cojinete (15), frente al medio ambiente.
Naturalmente, el rodillo de transporte (10) de las figuras 1 hasta
8 también puede estar dotado de una junta de este tipo en los
casquillos (14), (16).
En las figuras 10 y 11 se muestra el casquillo
(14) de las figuras 1 y 2 con más detalle.
El casquillo (14) presenta una sección de
introducción cilíndrica (96) para introducir en el interior del
cuerpo de rodillo (12). La unión con el cuerpo de rodillo (12) se
puede realizar, por ejemplo, mediante tornillo prisionero o
similar.
Además, el casquillo (14) presenta un orificio
axial (98).
El casquillo (14) está realizado de tal manera
que se prevé una sección de arrastre (100) sobresaliente axialmente
con respecto al cuerpo de rodillo (12). Dentro de esta sección de
arrastre (100) puede estar dispuesta una abertura ensanchada para
alojar el cojinete (15) y/o la junta de estanqueidad (93).
En la circunferencia exterior de la sección de
arrastre (100) están dispuestos uno al lado de otro en dirección
axial dos perfiles en W (106), (108), a efectos de recibir sendas
correas poli-V (102), (104), que son
comercializados, por ejemplo, por la empresa Hutchinson.
Naturalmente, en la circunferencia exterior del
casquillo (14) puede estar realizado un perfil de múltiples
salientes en V en lugar del perfil en W, para poder recibir correas
poli-V con más de dos cuñas interiores en forma de
V.
Las correas poli-V (102), (104)
poseen una superficie de contacto aumentada con respecto al rodillo
de transporte (10), comparado con correas tradicionales. De esta
manera, se pueden transmitir pares de giro más elevados. Además, la
correa poli-V (102), (104) incorpora generalmente un
soporte o núcleo interior, que garantiza que a lo largo de su vida
útil no se produce ninguna caída de tensión esencial. Por esto, la
correa poli-V no requiere prácticamente
mantenimiento a lo largo de su vida útil.
En la figura 12, una realización del dispositivo
de control, de acuerdo con la invención, para cuatro rodillos de
transporte motorizados (10) reciben de forma general el número de
referencia (112).
El dispositivo de control (112) tiene una caja
(114) que aloja el convertidor de corriente alterna en corriente
continua y presenta la forma de una fuente de alimentación (116). La
fuente de alimentación sirve para convertir la tensión habitual
(110/230 voltios) en una tensión continua de, por ejemplo, 24
voltios.
Además, en la caja (114) está dispuesta una
interfaz de bus (118) para establecer una comunicación opcional con
la instalación de control de orden superior (por ejemplo, un control
SPS). La interfaz de bus puede estar diseñada para cualquier tipo
de bus, preferentemente, para el bus profesional.
Además, el dispositivo de control (112)
comprende cuatro unidades de control (120) para controlar cuatro
motores eléctricos (42) de otros tantos rodillos de transporte
motorizados (10). Naturalmente, dicho dispositivo de control
también puede comprender sólo una unidad de control (120) o
cualquier otro número de unidades de control (120).
En la figura 12 se muestra solamente una unidad
de control (120) por motivos de una representación sinóptica.
Además, se ha previsto un terminal de señal de
fallo (119) en la caja (114). Si se produce un fallo dentro del
dispositivo de control (112), se emite una señal de fallo a través
de dicho terminal (119). En la realización preferente esto se lleva
a cabo a través de un contacto de relé, que cortocircuita dos líneas
que conducen de la instalación de control de orden superior al
dispositivo de control (112).
Cada unidad de control (120) está dotada de un
interruptor DIP (122) para ajustar diferentes niveles de velocidad
(preselección de velocidad), así como para ajustar la dirección de
giro del motor (42).
Naturalmente, el interruptor DIP (122) puede
estar conectado del modo habitual con una red de resistencias o
similar, a efectos de suministrar al motor (42) las diferentes
tensiones en función de la velocidad preseleccionada.
Además, cada unidad de control (120) está dotada
de una salida de alimentación para suministrar electricidad a un
sensor asignado, así como de dos entradas para dejar entrar las
señales del sensor (no detallado en la figura 12). Una de las
entradas está diseñada para la rotación a la derecha, la otra para
la rotación a la izquierda del motor (42).
El sensor puede ser, preferentemente, un sensor
óptico, por ejemplo, un acoplador óptico.
\newpage
La fuente de alimentación (116) sirve para la
alimentación comunitaria de las unidades de control (120) del
dispositivo de control (112), así como para la alimentación de los
sensores conectados.
Naturalmente, el dispositivo de control (112)
puede ser accionado sin comunicación a una instalación de control
de orden superior, es decir, sin conexión por bus.
En este caso, se preselecciona la velocidad del
motor (42) antes de ponerlo en marcha mediante el interruptor DIP
(122).
A través del sensor asignado a cada unidad de
control (120), es posible conectar y desconectar el motor (42),
según sea necesario.
A título de ilustración, a continuación se parte
de que un rodillo de transporte motorizado (10) forma juntamente
con los rodillos sin carga, eventualmente acoplados al mismo, un
segmento de transporte.
Si ningún contenedor pasa por el segmento de
transporte (sensor no activado), el segmento de transporte será
desconectado automáticamente tras un breve retardo. Esta desconexión
automática se produce en la correspondiente unidad de control
(120). Alternativamente, también es posible prever una lógica en la
unidad de control (120), que desconecta el segmento de transporte
debido a una activación del sensor (en el caso en el que el sensor
esté montado a continuación del segmento de transporte en el sentido
de transporte).
Pero generalmente la unidad de control (120)
funciona mediante desconexión retardada. La reactivación se produce
entonces a través de un sensor propio del segmento de transporte
(que está conectado a la unidad de control (120)) y que está
montado delante del segmento de transporte en el sentido de
transporte. Alternativamente, la reactivación se realiza a través
de un segmento de transporte precedente.
Las ventajas de la conexión y desconexión de
forma autónoma de cada segmento, según sea necesario, son un
reducido desgaste mecánico y, por lo tanto, una vida útil más larga.
De ello resulta un nivel de ruido más bajo y un consumo de energía
más reducido.
El rodillo de transporte motorizado y los
rodillos sin carga acoplados eventualmente al mismo pueden ser
diseñados para un peso a transportar de hasta 50 kg. De esta
manera, se pueden conseguir velocidades entre 0,3 y 2 metros por
segundo. El ajuste de la velocidad puede ser continuo o escalonado.
Sólo se requiere un tipo de motor para toda la gama de velocidades.
Posteriormente, se puede aumentar la potencia con poco coste, así
como la velocidad, incluso tratándose de un control no
inteligente.
Además, cada unidad de control (120) está
diseñada para frenar activamente los rodillos de transporte
motorizados (10), conectándose el correspondiente motor eléctrico
(42) en el régimen generador.
En la figura 13 se muestra una vista en planta
esquemática sobre un transportador de rodillos (129), de acuerdo
con la invención.
El transportador de rodillos (129) está dotado
de cuatro segmentos de transporte (S1, S2, S3, S4). Los segmentos
de transporte (S1, S2, S3, S4) están dotados de rodillos de
transporte cilíndricos. El segmento de transporte (S3) está dotado
de rodillos de transporte cónicos.
Cada segmento de transporte está dotado de un
rodillo de transporte motorizado (10), que está acoplado con los
rodillos sin carga correspondientes (130) y, concretamente, a través
de correas (132).
Los rodillos de transporte motorizados (10)
están constituidos, preferentemente, por los rodillos de transporte
motorizados (10), (10') de las figuras 1 hasta 11. Sin embargo, se
pueden utilizar también otros tipos de rodillos de transporte
motorizados.
Los rodillos de transporte motorizados (10) de
los segmentos (S1, S4) están unidos a un dispositivo de control
(112). Éste puede estar formado, por ejemplo, por el dispositivo de
control (112), mostrado en la figura 12.
Además, cada segmento de transporte (S1) a (S4)
tiene asignado una regleta de sensor, que está dispuesta entre un
rodillo sin carga de un segmento de transporte precedente y el
rodillo de transporte motorizado respectivo. En la figura 13 las
regletas de sensor reciben la referencia (134). Cada una de las
regletas de sensor (134) está dotada de un sensor óptico en forma
de acoplador óptico (136), que es capaz de detectar si un contenedor
se encuentra por encima de la correspondiente regleta del sensor
(134) o no. Los sensores (136) están conectados con el dispositivo
de control (112).
En el momento en el que un contenedor pasa, por
ejemplo, por encima de la regleta del sensor
(134-1), se conecta el rodillo de transporte
motorizado (10-1) montado directamente detrás (y
gira con una velocidad predeterminada). A través de las correas de
acoplamiento (132) los rodillos sin carga (130) también son
accionados. El contenedor es transportado, por consiguiente,
mediante el segmento de transporte (S1) en el sentido de transporte
hacia el siguiente segmento de transporte (S2). Al pasar por la
próxima regleta del sensor (134-2), se pone en
marcha el segmento de transporte (S2), etc. El dispositivo de
control (112) también se encarga de que los rodillos de transporte
motorizados (10) sean desconectados una vez transcurrido un tiempo
predeterminado después del paso de un contenedor. De esta manera,
se realiza una conexión y desconexión de forma autónoma para cada
segmento, según sea necesario.
En la figura 14 se muestra de forma esquemática
otro transportador de rodillos dotado de múltiples segmentos de
transporte (S1) a (S6) montados uno detrás de otro.
A través de los segmentos (S1) a (S6) se
transportan contenedores (140) en el sentido de transporte
(142).
Cuatro segmentos de transporte están asignados a
un dispositivo de control (112). Los dispositivos de control
((112A) y (112B) de la figura 14) están conectados entre sí a través
de un bus (144) (por ejemplo, un bus profesional).
Si se produce un atasco en un segmento de
transporte (como se muestra esquemáticamente en el segmento de
transporte (S6)), la velocidad de transporte de este segmento podrá
ser reducida, por ejemplo, a v_{6} = 0.
Para evitar que los contenedores (140), que
siguen a continuación, se "topen" con este atasco, los
dispositivos de control (112A), (112B) son controlados de tal
manera por el bus (144) que las velocidades de los segmentos de
transporte anteriores se ajustan tanto más a la baja cuanto estos
segmentos de transporte se acercan al segmento del atasco (S6).
Partiendo del hecho de que un segmento de
transporte situado muy corriente arriba transporta con una velocidad
nominal (v_{1} = v_{N}), se ajustarán consecuentemente las
velocidades de los segmentos de transporte (S2) a (S5), que están
situados entre medio, de manera que la velocidad de un segmento de
transporte es siempre inferior a la velocidad del segmento
precedente en el sentido de transporte. Por lo tanto, se consigue
que la velocidad de los contenedores (114) se reduzca
paulatinamente desde el segmento (S1) que transporta con un número
de revoluciones nominal hasta el segmento (S6) donde se ha producido
el atasco. De esta manera, ya se evita en el campo previo que se
produzca un transporte de los contenedores (140) en el modo de
arranque/parada.
Esto se consigue calculando la capacidad de paso
en cada segmento. Se realiza la evaluación y la señalización a los
segmentos dispuestos detrás para que reduzcan/ajusten
automáticamente la velocidad de transporte. Esta adaptación de la
velocidad de transporte se ha de propagar de forma dinámica en
contra del sentido de transporte.
Una condición previa, a tal efecto, es
naturalmente que el número de revoluciones de los rodillos de
transporte motorizados (10) se dejen ajustar libremente dentro de
un margen lo más amplio posible (por ejemplo, 0,3 hasta
2 m/seg). En este caso, el ajuste de la velocidad de las unidades de control (120) es ampliamente independiente de la carga.
2 m/seg). En este caso, el ajuste de la velocidad de las unidades de control (120) es ampliamente independiente de la carga.
De esta manera, resulta una maximización de la
capacidad de paso. Se evita que contenedores choquen entre sí. El
desgaste provocado generalmente por el funcionamiento en el modo
arranque/parada queda reducido. Además, esto se traduce en un
consumo de energía reducido y en un menor nivel de ruido.
Claims (29)
1. Rodillo de transporte motorizado (10) para
instalaciones de transporte (129) destinadas a transportar
contenedores (140), plataformas, etc., que está dotado de un cuerpo
de rodillo hueco (12), el cual está montado con capacidad de giro
respecto a un bastidor (13) y en cuyo interior está dispuesta una
unidad de accionamiento (30) fijamente unida al bastidor, cuyo eje
de salida (46) está unido por arrastre forzado a la circunferencia
interior del cuerpo del rodillo (12) a través de una unidad de
apriete (32), caracterizado porque dicho cuerpo de rodillo
(12) o el elemento de construcción (14) tiene unido al mismo, por lo
menos, un perfil circunferencial (106, 108) en forma de W,
alrededor del cual se puede montar una corea poli-V
(102, 104).
2. Rodillo de transporte motorizado, según la
reivindicación 1, caracterizado porque el perfil
circunferencial presenta una forma de doble W (106, 108), a efectos
de poder recibir dos correas poli-V (102, 104).
3. Rodillo de transporte motorizado, según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el elemento de
construcción (14) es un casquillo (14) que está insertado en un
extremo del cuerpo de rodillo (12), uniéndose al mismo en unión
rígida.
4. Rodillo de transporte motorizado, según una
de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el
elemento de construcción (14) está realizado en un material
plástico.
5. Rodillo de transporte motorizado, según una
de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la unidad
de accionamiento (30) está dotada de un motor eléctrico (42) y de
un engranaje (44), cuya entrada está unida con el eje de salida
(51) del motor eléctrico (42) y cuyo eje de salida (46) está
fijamente unido a la unidad de apriete (32).
6. Rodillo de transporte motorizado, según la
reivindicación 5, caracterizado porque el eje de salida (46)
del engranaje (44) está realizado en forma de espiga cónica dotada
de una rosca interior.
7. Rodillo de transporte motorizado, según la
reivindicación 6, caracterizado porque la unidad de apriete
(32) incluye un primer y un segundos discos (70, 72) que definen en
una circunferencia exterior una forma de V (74), en la que se
inserta un anillo de apriete elástico.
8. Rodillo de transporte motorizado, según la
reivindicación 7, en el que los discos (70, 72) están montados
sobre el eje de salida (46) del engranaje (44) que presenta un
contorno exterior cónico, y un tornillo (78) enroscado en la rosca
interior del mismo sujeta los discos (70, 72) en dicho eje de salida
(46), presionando el anillo de apriete (76) radialmente contra la
circunferencia interior del cuerpo de rodillo.
9. Rodillo de transporte motorizado, según una
de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque el motor
eléctrico (42) es un motor de corriente continua sin escobillas
(42).
10. Rodillo de transporte motorizado, según la
reivindicación 9, caracterizado porque el motor eléctrico
(42) está dotado de imanes incorporados en el rotor.
11. Rodillo de transporte motorizado, según una
de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la
unidad de accionamiento (30) está dotada de un motor eléctrico
(42), cuyo número de revoluciones puede ser ajustado dentro de un
rango determinado de rpm.
12. Rodillo de transporte motorizado, según una
de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la
unidad de accionamiento (30) está dotada de un engranaje (44) que
presenta una relación de transmisión fija.
13. Rodillo de transporte motorizado, según una
de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la
unidad de accionamiento (30) está dotada de un engranaje (44), que
presenta un juego de ruedas planetarias con una corona (52) de
material plástico y ruedas planetarias (54) de latón.
14. Rodillo de transporte motorizado, según la
reivindicación 13, caracterizado porque la corona (52)
presenta un dentado oblicuo.
15. Dispositivo de control con un rodillo de
transporte motorizado (10), según una de las reivindicaciones 1 a
14, que comprende una caja (114), una interfaz para el motor
eléctrico (42) del rodillo de transporte motorizado (10), una
unidad de control (120) para controlar el motor eléctrico (42) y un
convertidor de corriente alterna en corriente continua (116) para
convertir la tensión de la red en una tensión continua para
alimentar la unidad de control (120).
16. Dispositivo de control, según la
reivindicación 15, caracterizado porque en la caja (114) está
dispuesta una multitud de unidades de control (120) para controlar
los respectivos motores eléctricos (42) de una multitud
correspondiente de rodillos de transporte (10), estando las unidades
de control (120) alimentadas por el convertidor de corriente
alterna en corriente continua (116).
\newpage
17. Dispositivo de control, según la
reivindicación 15 ó 16, caracterizado porque cada unidad de
control (120) está dotada de un interruptor de codificación (122)
para ajustar el número de revoluciones del motor eléctrico (42) a
un valor determinado.
18. Dispositivo de control, según una de las
reivindicaciones 15 a 17, caracterizado porque en la caja
(114) está dispuesta una interfaz de bus (118) que se comunica con
la unidad o las unidades de control (120).
19. Dispositivo de control, según la
reivindicación 18, caracterizado porque cada unidad de
control (120) está diseñada para recibir un número de revoluciones
a través de la interfaz de bus (118) y para ajustar el
correspondiente motor eléctrico (42) a este número de revoluciones
recibido.
20. Dispositivo de control, según una de las
reivindicaciones 15 a 19, caracterizado porque cada unidad de
control (120) está dotada de una entrada para un sensor (136), que
está asignado al rodillo de transporte (10) respectivo.
21. Dispositivo de control, según la
reivindicación 20, caracterizado porque cada unidad de
control (120) está diseñada para conectar y desconectar el motor
eléctrico (42), que tiene asignado, en función de una señal que
emite el sensor (136).
22. Dispositivo de control, según la
reivindicación 21, caracterizado porque cada unidad de
control (120) está diseñada para conectar el motor eléctrico (42),
que tiene asignado, al recibir una señal del sensor (136).
23. Dispositivo de control, según la
reivindicación 21 ó 22, caracterizado porque cada unidad de
control (120) está diseñada para desconectar el motor eléctrico
(42), que tiene asignado, una vez haya transcurrido un lapso de
tiempo predeterminado o ajustable después de la recepción de una
señal del sensor (136).
24. Dispositivo de control, según una de las
reivindicaciones 21 a 23, caracterizado porque cada unidad de
control (120) está diseñada para desconectar el motor eléctrico
(42) cuando el rodillo de transporte (10), que tiene asignado,
queda bloqueado.
25. Dispositivo de control, según la
reivindicación 24, caracterizado porque cada unidad de
control (120) está diseñada para volver a conectar el motor
eléctrico (42) una vez transcurrido un lapso de tiempo
predeterminado después de la desconexión del motor (42) debida a un
rodillo de transporte (10) bloqueado.
26. Dispositivo de control, según la
reivindicación 25, caracterizado porque el lapso de tiempo
predeterminado oscila entre 0,5 y 10 segundos, preferentemente,
entre 2 y 5 segundos.
27. Dispositivo de control, según una de las
reivindicaciones 15 a 26, caracterizado porque cada unidad de
control (120) está dotada de una salida (119) para comunicar fallos
o averías a una instalación de control de orden superior.
28. Transportador de rodillos dotado de
múltiples segmentos de transporte (S), comprendiendo cada uno de
ellos, por lo menos, un rodillo de transporte motorizado (10), de
acuerdo con las reivindicaciones 1 a 14 y, dado el caso, un rodillo
o varios rodillos sin carga (130), que están acoplados con el
rodillo de transporte motorizado (10), y dotado con un dispositivo
de control, según una de las reivindicaciones 15 a 27.
29. Procedimiento para controlar un
transportador de rodillos, según la reivindicación 28, que presenta
múltiples segmentos de transporte (S) dispuestos uno detrás de
otro, que definen un sentido de transporte (142), en el que el
número de revoluciones de cada segmento de transporte es ajustable
individualmente, bien sea de forma continua o de forma escalonada,
y en el que, al producirse un atasco en un segmento de transporte
(S), las velocidades de los segmentos de transporte (S) dispuestos
hacia adelante en el sentido de transporte se ajustan tanto más a
la baja cuanto más estos segmentos de transporte (S) se acercan al
segmento, donde se ha producido de atasco.
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