ES2712427T3 - Carro de accionamiento por ruedas para un sistema de transporte y clasificación de artículos - Google Patents

Abstract

Carro de accionamiento por ruedas (1) para un sistema de transporte y/o clasificación (2) configurado para remolcar una pluralidad de carros de carga (3) que pueden moverse a lo largo de una trayectoria cerrada (P) constituida por un primer y segundo carril (4, 5) paralelos entre sí, comprendiendo dicho sistema de transporte y/o clasificación (2) al menos una estación de alimentación de artículos (7) dispuesta a lo largo de dicha trayectoria (P) y configurada para cargar artículos sobre dichos carros (1, 3) y al menos una estación de descarga (10) dispuesta a lo largo de dicha trayectoria (P) y configurada para recibir artículos que proceden de dichos carros (1, 3); comprendiendo dicho carro de accionamiento por ruedas (1) un armazón de soporte (12) dotado de una primera y segunda rueda (13) dispuestas en lados opuestos del armazón y adaptadas para reposar sobre superficies de reposo primera y segunda (4s, 5s) respectivas de los carriles primero y segundo orientados hacia arriba en uso; comprendiendo además dicho carro de accionamiento por ruedas (1) al menos un primer dispositivo de contraste (15) portado por el armazón (12) y adaptado para hacer tope contra un primer lado interior (41) del primer carril (4) y un segundo dispositivo de contraste (16) portado por el armazón (12) y adaptado para hacer tope contra un segundo lado interior (51) de dicho segundo carril (5) orientado hacia el primero (41), contribuyendo los dispositivos de contraste primero y segundo (15, 16) a mantener el carro de accionamiento por ruedas situado entre los primero y segundo carril durante el movimiento del carro de accionamiento por ruedas a lo largo de los carriles, caracterizado porque la primera y segunda ruedas (13) se portan por abrazaderas de soporte (30), que pueden moverse de manera angular con respecto a dicho armazón (12) alrededor de respectivos ejes primero/segundo (32) paralelos entre sí; cada rueda (13) es del tipo de accionamiento directo libre de reductores y comprende un motor eléctrico (36) que tiene un estator (37) solidario con dicha abrazadera (30) y un rotor (38), formando una parte periférica orientada hacia el exterior (53, 60) del mismo una superficie cilíndrica de la rueda (13) adaptada para rodar sobre las superficies de reposo primera y segunda, respectivamente; estando conectado dicho primer dispositivo de contraste (15) a la primera rueda (13) con el fin de obtener el ajuste angular de la posición de la primera rueda alrededor del primer eje (32) respectivo según la curvatura de dicho primer carril a lo largo de dicha trayectoria; y estando conectado dicho segundo dispositivo de contraste (16) a la segunda rueda (13) con el fin de obtener el ajuste angular de la posición de la segunda rueda alrededor del segundo eje (32) según la curvatura de dicho segundo carril (5) a lo largo de dicha trayectoria.

Description

DESCRIPCION

Carro de accionamiento por ruedas para un sistema de transporte y clasificacion de artfculos

Campo tecnico

La presente invencion se refiere a un carro de accionamiento por ruedas para un sistema de transporte y clasificacion de artfculos.

Antecedentes de la tecnica

Se conocen sistemas de clasificacion de artfculos donde un carro de accionamiento por ruedas esta configurado para remolcar una pluralidad de carros de carga a lo largo de una trayectoria cerrada definida por un par de carriles, donde al menos una estacion de alimentacion de artfculos dispuesta a lo largo de los carriles esta configurada para cargar artfculos sobre los carros y al menos una estacion de descarga dispuesta a lo largo de los carriles esta configurada para recibir artfculos descargados de los carros, vease por ejemplo el documento EP 2218661 A1. Por ejemplo, cada carro puede soportar una cinta impulsada o una bandeja que puede estar inclinada con respecto a un eje de rotacion. En el primer caso, el artfculo colocado sobre la cinta impulsada se descarga activamente hacia los lados en la estacion de descarga, mientras que en el caso de usar una bandeja, esta puede inclinarse oportunamente en la etapa de descarga de modo que el artfculo que reposa sobre la bandeja caiga por gravedad. Ejemplos no limitativos de artfculos que pueden transportarse/clasificarse son:

- equipaje manejado por un sistema de clasificacion de equipaje de tipo de aeropuerto;

- artfculos de correo (fardos de artfculos de correo, paquetes, cajas, bultos en general, etc.) manejados por un sistema de clasificacion de correo;

- productos envasados (cajas por ejemplo) recogidos de un almacen y enviados a un sistema de entrega.

El carro de accionamiento por ruedas normalmente comprende un armazon de soporte dotado de ruedas locas primera y segunda dispuestas en lados opuestos del armazon y adaptadas para reposar sobre superficies de reposo primera y segunda respectivas de los carriles primero y segundo, orientados hacia arriba en uso. El carro de accionamiento por ruedas comprende ademas al menos una primera rueda loca de contraste portada por el armazon y adaptada para hacer tope contra un primer lado interior del primer carril orientado hacia un segundo lado interior del segundo carril, contra el que hace tope una segunda rueda de contraste con el fin de mantener el carro de accionamiento por ruedas situado entre los carriles primero y segundo durante el movimiento del carro de accionamiento por ruedas a lo largo de los carriles.

Se usan diferentes tecnologfas para proporcionar el movimiento del carro de accionamiento por ruedas. Por ejemplo, los carros de accionamiento por ruedas podnan dotarse de imanes permanentes de alta energfa (normalmente de tierras raras) que tienen la funcion de un rotor y bobinas de estator dispuestas a lo largo del carril que se activan en secuencia para obtener un campo magnetico movil, que mediante la interaccion con los imanes permanentes produce el movimiento del carro a lo largo de la via.

Usando soluciones mecanicas oportunas, se garantiza un entrehierro constante de algunos milfmetros entre los carros y las bobinas de estator, de modo que el campo magnetico generado por los imanes permanentes puede detectarse y usarse para controlar la activacion de las bobinas.

La principal ventaja de esta solucion se representa por la ausencia total de contacto entre las partes que forman el motor electrico lineal que acciona el carro; por este motivo, el mantenimiento es extremadamente reducido, ya que no hay practicamente desgaste en las partes en movimiento.

En cambio, los lfmites de la solucion magnetica descrita anteriormente estan representados por el alto coste asociado con los imanes permanentes y el sistema de bobinas, y por la alta rigidez mecanica requerida para mantener el entrehierro predeterminado en todas las condiciones de movimiento a lo largo de la via.

Otras soluciones de tipo mecanico preven el uso de grupos de ruedas de apriete accionadas por reductores de motor y dispuestas a lo largo de la trayectoria por debajo de los carriles. Estas ruedas de apriete estan configuradas para apretar aletas conformadas se manera oportuna constrenidas ngidamente bajo los carros y por tanto confieren aceleracion a los carros.

En particular, cada grupo de ruedas de apriete forma una zona de fuerza de accionamiento que contribuye a generar parte de la fuerza de propulsion global con una carga de traccion que se extiende de ese modo por varios carros a lo largo de los carriles.

Los principales inconvenientes de este tipo de solucion mecanica estan representados por la necesidad del mantenimiento cuidadoso y constante de los grupos de apriete, y por el riesgo de que los carros choquen contra el grupo de apriete y la via en el caso de anoma^a de atasco. Ademas, la distribucion y el cableado electrico de los grupos de apriete a lo largo de la via a menudo son problematicos.

Ademas, se han propuesto soluciones del tipo electromecanico en las que las ruedas del carro se han motorizado usando motores electricos portados en el carro. Estas soluciones preven que el motor electrico actue conjuntamente con un tren de accionamiento mecanico complejo para la transferencia de potencia motriz desde el motor hasta las ruedas de accionamiento y la reduccion del numero de revoluciones del motor electrico. El uso de un tren de accionamiento mecanico entrana una serie de problemas ya que es pesado, voluminoso y tiene problemas de fiabilidad intrmsecos ya que, en el caso de fallo dentro del tren de accionamiento, es practicamente imposible desconectar mecanicamente la transmision del motor electrico mientras que el carro esta en movimiento.

Por tanto, ninguna de las soluciones propuestas satisface las necesidades requeridas por los sistemas de clasificacion.

Estas necesidades son particularmente apremiantes cuando el mercado pide sistemas de clasificacion y transporte que puedan operar de manera casi continua, hasta veintitres horas a dfa, garantizando un nivel de redundancia para la planta de aproximadamente el 99% incluso en el caso de un fallo de carro.

En algunas aplicaciones espedficas, por ejemplo del tipo postal, tambien se requiere alto rendimiento en lo que se refiere a garantizar un procedimiento de clasificacion de alta capacidad eficaz (de hasta 30000 artfculos por hora) y un bajo margen de error (menos de 1/20000 artfculos clasificados erroneamente).

Por ejemplo, en algunas aplicaciones es necesario que el tren de carros del clasificador se mueva a lo largo de un bucle cerrado a una velocidad constante alta, por ejemplo de 2,5 m/s.

Por tanto, existe la necesidad de proporcionar un carro de accionamiento por ruedas que satisfaga las necesidades anteriores superando los problemas de las soluciones magnetica, mecanica y electromecanica conocidas actualmente.

Divulgacion de la invencion

El objetivo anterior se logra mediante la presente invencion en cuanto a que se refiere a un carro de accionamiento por ruedas para un sistema de transporte y/o clasificacion configurado para remolcar una pluralidad de carros de carga que pueden moverse a lo largo de una trayectoria cerrada constituida por carriles primero y segundo paralelos entre sf, comprendiendo dicho sistema de transporte y/o clasificacion al menos una estacion de alimentacion de artfculos dispuesta a lo largo de dicha trayectoria y configurada para cargar artfculos sobre dichos carros y al menos una estacion de descarga dispuesta a lo largo de dicha trayectoria y configurada para recibir artfculos que proceden de dichos carros; comprendiendo dicho carro de accionamiento por ruedas un armazon de soporte dotado de ruedas primera y segunda dispuestas en lados opuestos del armazon y adaptadas para reposar sobre superficies de reposo primera y segunda respectivas de los carriles primero y segundo orientados hacia arriba en uso; comprendiendo ademas dicho carro de accionamiento por ruedas al menos un primer dispositivo de contraste portado por el armazon y adaptado para hacer tope contra un primer lado interior del primer carril y un segundo dispositivo de contraste portado por el armazon y adaptado para hacer tope contra un segundo lado interior de dicho segundo carril orientado hacia el primero, contribuyendo los dispositivos de contraste primero y segundo para mantener el carro de accionamiento por ruedas situado entre los carriles primero y segundo durante el movimiento del carro de accionamiento por ruedas a lo largo de los carriles; las ruedas primera y segunda se portan por abrazaderas de soporte, que pueden moverse de manera angular con respecto a dicho armazon alrededor de ejes primero/segundo respectivos paralelos entre sf, caracterizado porque cada rueda es del tipo de accionamiento directo, libre de reductores, y comprende un motor electrico que tiene un estator solidario con dicha abrazadera y un rotor, formando una parte periferica orientada hacia el exterior del mismo una superficie cilmdrica de la rueda adaptada para rodar sobre las superficies de reposo primera y segunda, respectivamente; estando conectado dicho primer dispositivo de contraste a la primera rueda con el fin de obtener el ajuste angular de la posicion de la primera rueda alrededor del primer eje respectivo segun la curvatura de dicho primer carril a lo largo de dicha trayectoria; y estando conectado dicho segundo dispositivo de contraste a la segunda rueda con el fin de obtener el ajuste angular de la posicion de la segunda rueda alrededor del segundo eje segun la curvatura de dicho segundo carril a lo largo de dicha trayectoria.

Breve descripcion de los dibujos

Ahora se describira la invencion con referencia a los dibujos adjuntos, que representan una realizacion preferida no limitativa en la que:

- La figura 1 muestra esquematicamente, en planta, una parte frontal de un carro de accionamiento por ruedas para un sistema de transporte y clasificacion realizado segun los principios de la presente invencion;

- las figuras 2 y 3 muestran, en perspectiva, partes (dispositivos de contraste) del carro en la figura 1;

- la figura 4 muestra una vista frontal de una parte del carro en la figura 1;

- la figura 5 es una seccion transversal de la parte en la figura 4 a lo largo del plano V-V;

- la figura 6 muestra, en una escala ampliada, un detalle de la figura 4;

- la figura 7 es una seccion transversal de la parte en la figura 4 a lo largo del plano VII-VII;

- la figura 8 es una seccion transversal del detalle en la figura 4;

- las figuras 9, 10 y 11 muestran el funcionamiento del carro segun la presente invencion;

- la figura 12 muestra, observada desde arriba, un carro realizado segun la presente invencion; y

- la figura 13 muestra un sistema de transporte que usa el carro segun la presente invencion.

Mejor modo de llevar a cabo la invencion

En la figura 13, el numero de referencia 1 indica, en su conjunto, un carro de accionamiento por ruedas para un sistema de transporte y/o clasificacion 2 (representado esquematicamente) configurado para remolcar una pluralidad de carros de carga 3 (de tipo conocido y por tanto no descritos en detalle adicional - se muestran cuatro carros de carga en el ejemplo, pero su numero podna ser diferente) que forman un tren de carros que puede moverse a lo largo de una trayectoria cerrada P constituida por carriles primero y segundo 4 y 5 paralelos entre sf Los carriles 4 y 5 comprenden secciones rectas en las que son rectas y paralelas y secciones curvas, normalmente, pero no exclusivamente, con curvatura de tipo arco de un cfrculo constante. El sistema de transporte 2 comprende al menos una estacion de alimentacion de artfculos 7 dispuesta a lo largo de dicha trayectoria P y configurada para cargar artfculos en los carros 1 y 3 y al menos una estacion de descarga 10 dispuesta a lo largo de la trayectoria P y configurada para recibir artfculos que proceden de los carros 1 y 3. Normalmente, se proporcionan una pluralidad de estaciones de alimentacion 7 y una pluralidad de estaciones de descarga 10. Puede haber diferentes tipos de artfculos transportados y/o clasificados, por ejemplo: equipaje (sistema de transferencia y/o clasificacion de equipaje de aeropuerto), artfculos de correo (sistema de transferencia y/o clasificacion de correo), artfculos envasados (sistema de transferencia y/o clasificacion de almacen), etc.

Los carriles 4 y 5 tienen una seccion rectangular (figuras 4 y 12) y estan delimitados cada uno por una superficie plana superior 4s y 5s orientada hacia arriba en uso, por una superficie plana inferior 4d y 5d orientada hacia un plano de reposo en uso, por dos superficies laterales 41 y 51 orientadas hacia el interior de los carriles y orientadas una hacia la otra y por superficies laterales 4e orientadas hacia el exterior. Las superficies 4s y 5s normalmente son coplanares a un plano horizontal. Los carriles 4 y 5 estan compuestos habitualmente por barras de seccion extruida, huecas, de un metal ligero, por ejemplo aluminio. En otras aplicaciones, los carriles 4 y 5 podnan estar compuestos por un metal diferente, por ejemplo lamina metalica plegada o acero estructural.

El carro de accionamiento por ruedas 1 comprende un armazon de soporte (12) dotado de ruedas primera y segunda 13 dispuestas en lados opuestos del armazon 12 y adaptadas para reposar sobre superficies de reposo primera y segunda 4s y 5s respectivas de los carriles 4 y 5.

El carro de accionamiento por ruedas 1 comprende ademas un primer dispositivo de contraste 15 portado por el armazon 12 y adaptado para hacer tope contra la superficie de lado interior 41 del primer carril 4 y un segundo dispositivo de contraste 16 portado por el armazon 12 y adaptado para hacer tope contra la superficie de lado interior 51 del segundo carril 5 (figura 12 y figura 1); manteniendo los dispositivos de contraste primero y segundo 15 y 16 el carro de accionamiento por ruedas 1 situado entre los carriles primero y segundo 4 y 5 durante el movimiento del carro de accionamiento por ruedas a lo largo de los carriles 4 y 5, garantizando el reposo continuo de las ruedas 13 sobre la superficies superiores 4s y 5s respectivas.

El primer dispositivo de contraste 15 esta conectado a la primera rueda 13 con el fin de obtener el ajuste angular de la posicion de la primera rueda alrededor de un primer eje 32 respectivo, basandose en la curvatura del primer carril 4 a lo largo de la trayectoria P; y el segundo dispositivo de contraste 16 esta conectado a la segunda rueda 13 con el fin de obtener el ajuste angular de la posicion de la segunda rueda 13 alrededor del segundo eje 32, basandose en la curvatura del segundo carril 5 a lo largo de la trayectoria P. En particular, cuando los carriles 4 y 5 son rectos, los dispositivos de contraste primero y segundo 15 y 16 sujetan las ruedas 13 para obtener una direccion instantanea de desplazamiento paralela a los carriles, mientras que en las curvas, las ruedas se dirigen automaticamente, manteniendo la direccion de desplazamiento tangencial a la trayectoria P/direccion de desplazamiento.

De este modo, se evita la creacion de un componente de deslizamiento, que generana un aumento en el consumo y el desgaste impidiendo que se logre el rendimiento requerido.

Como es visible en las figuras 1, 12 y 13, el armazon 12 tiene una estructura en T y comprende un elemento transversal recto 20 (normalmente con una seccion cuadrada) que porta en sus extremos libres opuestos (en modos que se explicaran a continuacion) las ruedas primera y segunda 13 y un elemento longitudinal 21, que se extiende desde una parte central del elemento transversal 20 en perpendicular a dicho elemento transversal 20. Una parte de extremo libre del elemento longitudinal 21 esta dotada de una junta esferica 22 (figura 13) para el acoplamiento entre dos carros adyacentes 1 y 3. El acoplamiento entre un carro de accionamiento por ruedas delantero 1 y un carro de carga trasero 3 se realiza de un modo tal que la parte posterior del elemento longitudinal esta dispuesta en una posicion elevada con respecto al plano de los carriles 4 y 5. El elemento transversal 20 y el elemento longitudinal 21 estan compuestos habitualmente por seccion de aluminio. Cada parte de extremo plana del elemento transversal esta dotada de orificios roscados para montar una placa cuadrada plana 24 (figuras 4 y 6) ajustada con un apendice 25 de seccion de trapezoide isosceles que se extiende hacia el exterior, de manera coaxial con el elemento transversal 20.

El apendice 25 esta dotado de un orificio pasante cilmdrico 26 (figura 6) que tiene un eje 32 perpendicular al eje del elemento transversal 20 y que aloja un anillo de metal roscado 27 montado en cojinetes autolubricados para cargas elevadas adaptados para soportar una abrazadera 30 que porta la rueda 13 y que puede moverse de manera angular alrededor del apendice 25, permitiendo el ajuste de altura. De este modo, las ruedas primera y segunda 13 se portan por las abrazaderas de soporte 30, que pueden moverse de manera angular con respecto al armazon 12 alrededor de ejes primero/segundo 32 respectivos paralelos entre sf

La abrazadera 30 tiene forma de C y comprende un par de paredes de extremo rectangulares planas 34, que son paralelas entre sf (figura 6), perpendiculares al eje 32 e interconectadas mediante una pared rectangular plana intermedia 35 transversal a las paredes planas 34.

Segun la presente invencion, cada rueda 13 es del tipo de accionamiento directo, libre de reductores, y comprende un motor electrico 36 (figura 5) que tiene un estator 37 solidario con la abrazadera 30 (en el ejemplo, el estator 37 esta conectado a la pared plana 35) y un rotor 38, formando una parte exterior del mismo una superficie cilmdrica de la rueda 13 adaptada para rodar sobre las superficies de reposo primera y segunda 4s y 5s, respectivamente.

En referencia a la figura 5, el estator 37 comprende un primer cuerpo en forma de copa 40 portado por la abrazadera 30 y que aloja completamente una estructura toroidal 41 formada por placas de lamina metalica magneticas alrededor de las cuales se envuelven los arrollamientos del estator 37. El cuerpo en forma de copa 40 comprende una pared circular plana 43 fijada de manera estable a la pared 35 y una pared tubular corta 44 coaxial a un eje de rotacion 47 de la rueda 13.

El rotor 38 comprende un segundo cuerpo en forma de copa 50 que puede moverse de manera angular con respecto al cuerpo en forma de copa 40 alrededor del eje 47; en particular, el cuerpo en forma de copa 40 comprende una pared circular plana 52 perpendicular al eje 47 y una parte cilmdrica tubular 53 que porta una pluralidad de imanes permanentes 54 en una cara interior de la misma, que estan separados angular y uniformemente y orientados hacia la estructura toroidal 41. Un tubo de metal 55 se extiende internamente dentro del cuerpo en forma de copa 50 de manera coaxial al eje 47 y hacia la pared 53. El tubo de metal 55 aloja un rodamiento de bolas 57 portado por un arbol 58 coaxial al eje 47 y solidario con la pared 52. El rodamiento 47 permite la rotacion del cuerpo en forma de copa 50 con respecto al cuerpo en forma de copa 40 alrededor del eje 47 y por tanto la rotacion del rotor (imanes 54) con respecto al estator (estructura toroidal 41).

Tal como es visible en las figuras 5 y 6, cada rueda 13 comprende un cuerpo anular 60 montado de manera retirable (pueden usarse tornillos segun tecnologfas de ajuste conocidas) en el segundo cuerpo en forma de copa 50 (es decir, en el rotor) y delimitado por una superficie lateral cilmdrica disenada para rodar sobre la primera y sobre la segunda superficies de reposo 13s y 13d. El cuerpo anular esta compuesto habitualmente por material de plastico que tiene un buen coeficiente de friccion con el metal que forma los carriles 4 y 5. El cuerpo anular 60 se desgasta durante el funcionamiento del carro y puede retirarse y reemplazarse facilmente sin necesidad de cambiar otras partes de la rueda 13.

Segun una variante de la invencion, el cuerpo anular 60 puede cubrirse con una capa de material que crea una banda de rodadura elastica. El material elastico es habitualmente goma.

En referencia a las figuras 1 y 4, el primer dispositivo de contraste 15 y 16 esta montado por debajo del carro 12 y se orienta hacia las superficies laterales 41 y 51 de los carriles 4 y 5. El dispositivo de contraste 15 y 16 comprende ruedas de contraste primera y segunda 62 y 63 portadas de manera angularmente libre por soportes 64 y 65 respectivos que tienen primeras partes de extremo 64a y 64b articuladas (figuras 1, 9, 10 y 11) a una parte comun 67 del armazon 12 para obtener la rotacion de los soportes primero/segundo 64 y 65 alrededor de un tercer eje 66 paralelo a los ejes primero/segundo 32.

En particular, la parte comun 67 del armazon esta compuesta por una pared de metal cuadrada plana ajustada a una cara del elemento transversal 20 orientada hacia abajo cerca de una parte de extremo del elemento transversal 20. El dispositivo de contraste 15 y 16 tambien comprende los elementos de accionamiento primero y segundo 70 y 71 interpuestos entre segundas partes de extremo 64b y 65b de los soportes 64 y 65 y la abrazadera 30 y configurados para aplicar una fuerza elastica que garantiza la presion de una parte de rodamiento de cada rueda de contraste 62 y 63 sobre las superficies laterales primera/segunda 41 y 51.

En particular (veanse tambien las figuras 2 y 3), cada elemento de accionamiento 70 y 71 comprende una varilla de union telescopica que tiene una carcasa axialmente simetrica 70b y 71b articulada mediante una parte de extremo 64b y 65b respectiva y una varilla 70p y 71p que puede moverse axialmente con respecto a la carcasa axialmente simetrica 70b y 71b y dotada de una parte de extremo articulada a la abrazadera 30.

En mayor detalle, la pared 34 de la abrazadera 30 orientada los carriles 4 y 5 esta dotada de un par de apendices rectos 73, cada uno de los cuales sobresale de la pared 34 (no mostrada en las figuras 2 y 3) y tiene una parte de extremo articulada a una parte de extremo de una varilla 70p y 71p respectiva.

Cada soporte 64 y 65 comprende un par de brazos sustancialmente rectilmeos 75 y 76 paralelos entre sf (figuras 2 y 8) y que tienen primeros extremos libres interconectados entre sf y dotados de orificios dispuestos coaxiales al eje 66 y enganchados mediante una varilla 77 (figura 8) que se extiende hacia abajo y en perpendicular con respecto a la pared de metal cuadrada 67. La varilla 77 esta dotada de una tuerca de extremo 79 para mantener los soportes 64 y 65 constrenidos al armazon 12, aunque permitiendo todavfa que roten alrededor del eje 66. Los brazos 75 y 76 (figura 8) tienen segundos extremos orientados uno hacia el otro y que soportan un arbol 80 paralelo al tercer eje 66 (y los ejes 32). El arbol 80 porta un rodamiento de bolas 81 para permitir la rotacion libre de la rueda de contraste 62 y 63, que rota por tanto libremente alrededor de un eje del mismo paralelo al eje 66 y a los ejes 32.

Un elemento en forma de C 83 que sigue el perfil exterior de dicha rueda 62 y 63 se extiende desde las primeras partes de extremo interconectadas de los brazos 75 y 76 y tiene una parte de extremo a la que esta articulada la carcasa 70b y 71b del elemento de accionamiento 70 y 71.

Un elemento de refuerzo recto 84 se extiende entre el elemento de extremo en forma de C 83 y el segundo extremo de un brazo 75.

La rotacion angular de las ruedas cuando se dirigen alrededor de los ejes primero y segundo 32 (figuras 9, 10 y 11) siguen angulos diferentes basandose en el principio conocido de la geometna de la direccion de Ackermann (cuadrilatero articulado), segun la cual el angulo de direccion de la rueda interior es mayor que el angulo de direccion de la rueda exterior.

Este efecto de direccion se obtiene automaticamente debido a la accion de las ruedas de contraste 62 y 63 que siguen la curvatura diferente de los carriles 4 y 5 en curvas con el fin de aplicar angulos de direccion diferentes para las ruedas 13 en el interior y el exterior de la curva por medio del cuadrilatero articulado que comprende los elementos de accionamiento 70 y 71 y los soportes 64 y 73.

De este modo, cada rueda individual 13 se dirige por sf misma independientemente, siguiendo el perfil de curvatura correcto sobre el que debe discurrir, y minimizando el desgaste y el consumo.

Los motores electricos 36 (de tipo sin escobillas) se hacen funcionar y se controlan mediante una unidad de control electronico especializada que puede alojarse convenientemente en un receptaculo 87 (figura 12) portado por el elemento longitudinal 21. Esta unidad de control electronico especializada implementa, por medio de algoritmos conocidos, programas que controlan la velocidad de rotacion de los motores electricos 36 para implementar la funcionalidad tal como control de anti-deslizamiento, velocidad y par motor y una funcion diferencial electronica. El bucle de ajuste de la velocidad de rotacion del clasificador esta cerrado por un controlador (no mostrado) del sistema 2 que se aprovecha de la comunicacion inalambrica entre el sistema 2 y la unidad de control electronico.

La activacion de los motores electricos 36 se implementa segun tecnologfas conocidas, por ejemplo contactos por deslizamiento (no mostrados) o induccion electromagnetica para la transferencia de potencia sin contacto.

Por tanto, las ruedas 13 implementan accionamiento directo, lo que elimina cualquier cadena cinematica o acoplamiento de transmision. Este sistema reduce significativamente la probabilidad de fallo, garantizando un nivel extremadamente alto de la disponibilidad de la planta (aproximadamente el 99%).

Tambien pueden usarse multiples carros de accionamiento por ruedas 1 en el mismo tren de carros; de hecho, en el caso de un motor electrico 36 de una rueda que funciona mal, este motor 36 simplemente se apaga por el sistema de control 2, junto con su equivalente en ese carro de accionamiento por ruedas y, gracias a la redundancia de los carros de accionamiento por ruedas 1 en el tren de carros, el fallo mencionado anteriormente no pone en peligro el movimiento hacia delante del tren. La rueda de accionamiento 13 se transforma eficazmente en una rueda loca de soporte de carro normal (el segundo cuerpo en forma de copa 50 puede rotar alrededor del primer cuerpo en forma de copa 40) sin generar efectos de frenado particulares ni riesgos de atasco.

Ademas, las ruedas 13 se dirigen “automaticamente” gracias a los dispositivos de contraste 15 y 16 que ajustan la posicion angular de las ruedas alrededor del eje 32 de tal manera que las ruedas “siguen” la curvatura de los carriles 4 y 5.

Ademas, el carro 1 tiene un rendimiento extremadamente alto en comparacion con carros que funcionan segun tecnologfas conocidas.

Basandose en las pruebas llevadas a cabo, se han producido ruedas 13 (con radio de rodamiento de 78-75 mm) que pueden proporcionar par motor continuo de 11,8 Nm y 19,7 Nm durante 10s y una velocidad maxima de 38,1 rad/s, correspondiente a una velocidad maxima de 3 m/s para la rotacion de los carros 1 y 3 a lo largo de la trayectoria P.

Ċ

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Carro de accionamiento por ruedas (1) para un sistema de transporte y/o clasificacion (2) configurado para remolcar una pluralidad de carros de carga (3) que pueden moverse a lo largo de una trayectoria cerrada (P) constituida por un primer y segundo carril (4, 5) paralelos entre sf, comprendiendo dicho sistema de transporte y/o clasificacion (2) al menos una estacion de alimentacion de artfculos (7) dispuesta a lo largo de dicha trayectoria (P) y configurada para cargar artfculos sobre dichos carros (1, 3) y al menos una estacion de descarga (10) dispuesta a lo largo de dicha trayectoria (P) y configurada para recibir artfculos que proceden de dichos carros (1, 3);

comprendiendo dicho carro de accionamiento por ruedas (1) un armazon de soporte (12) dotado de una primera y segunda rueda (13) dispuestas en lados opuestos del armazon y adaptadas para reposar sobre superficies de reposo primera y segunda (4s, 5s) respectivas de los carriles primero y segundo orientados hacia arriba en uso;

comprendiendo ademas dicho carro de accionamiento por ruedas (1) al menos un primer dispositivo de contraste (15) portado por el armazon (12) y adaptado para hacer tope contra un primer lado interior (41) del primer carril (4) y un segundo dispositivo de contraste (16) portado por el armazon (12) y adaptado para hacer tope contra un segundo lado interior (51) de dicho segundo carril (5) orientado hacia el primero (41), contribuyendo los dispositivos de contraste primero y segundo (15, 16) a mantener el carro de accionamiento por ruedas situado entre los primero y segundo carril durante el movimiento del carro de accionamiento por ruedas a lo largo de los carriles, caracterizado porque

la primera y segunda ruedas (13) se portan por abrazaderas de soporte (30), que pueden moverse de manera angular con respecto a dicho armazon (12) alrededor de respectivos ejes primero/segundo (32) paralelos entre sf;

cada rueda (13) es del tipo de accionamiento directo libre de reductores y comprende un motor electrico (36) que tiene un estator (37) solidario con dicha abrazadera (30) y un rotor (38), formando una parte periferica orientada hacia el exterior (53, 60) del mismo una superficie cilmdrica de la rueda (13) adaptada para rodar sobre las superficies de reposo primera y segunda, respectivamente;

estando conectado dicho primer dispositivo de contraste (15) a la primera rueda (13) con el fin de obtener el ajuste angular de la posicion de la primera rueda alrededor del primer eje (32) respectivo segun la curvatura de dicho primer carril a lo largo de dicha trayectoria; y

estando conectado dicho segundo dispositivo de contraste (16) a la segunda rueda (13) con el fin de obtener el ajuste angular de la posicion de la segunda rueda alrededor del segundo eje (32) segun la curvatura de dicho segundo carril (5) a lo largo de dicha trayectoria.

2. Carro de accionamiento por ruedas segun la reivindicacion 1, en el que dichos dispositivos de contraste primero/segundo (15, 16) comprende una primera y una segunda rueda de contraste (62, 63) portadas de manera angularmente libre por soportes (64, 65) respectivos que tienen primeras partes de extremo (64a, 65a) articuladas a una parte comun (67) de dicho armazon (12) para obtener la rotacion de los soportes primero/segundo (64, 65) alrededor de un tercer (66) eje paralelo a los ejes primero/segundo (32); comprendiendo ademas dicho dispositivo de contraste elementos de accionamiento primero y segundo (70, 71) interpuestos entre segundas partes de extremo libres (64b, 65b) de los soportes (64, 65) y dicha abrazadera (30) y configurados para aplicar una fuerza elastica que garantiza la presion de una parte de rodamiento de cada rueda de contraste (62, 63) sobre dichos lados interiores primero/segundo (41, 51) de dicho carril.

3. Carro segun la reivindicacion 2, en el que cada elemento de accionamiento (70, 71) comprende una varilla de union telescopica que tiene una carcasa axialmente simetrica (70b, 71b) y una varilla (70p, 71p) que puede moverse axialmente con respecto a dicha carcasa axialmente simetrica.

4. Carro segun la reivindicacion 2 o 3, en el que dicha abrazadera (30) tiene forma de C y comprende un par de paredes de extremo planas (34) que son paralelas entre sf, perpendiculares a los ejes primero/segundo (32) e interconectadas mediante una pared plana intermedia (35) transversal a dichas paredes planas (34) y que soportan el estator (37) de dicha rueda (13);

una pared (34) de la abrazadera (30) orientada hacia los carriles (4, 5) esta dotada de un par de apendices (73), cada uno de los cuales tiene una parte de extremo articulada a una parte de extremo de un dispositivo de contraste (70p, 71p) respectivo.

5. Carro segun la reivindicacion 2, en el que cada soporte (64, 65) comprende un par de brazos sustancialmente rectilmeos (75, 76) paralelos entre sf y que tienen primeros extremos libres interconectados entre sf y dotados de orificios dispuestos uno al lado del otro coaxiales al tercer eje (66) y enganchados mediante una varilla (77) que se extiende hacia abajo desde el armazon (12); la varilla (77) esta dotada de medios de retencion (79) para mantener los soportes (64, 65) constrenidos al armazon (12) a la vez que se permite la rotacion alrededor del tercer eje (66); teniendo dichos brazos (75, 76) segundos extremos orientados uno hacia el otro y que soportan un arbol (80) que permite la rotacion libre de la rueda de contraste (62, 63), que rota libremente alrededor de un eje del mismo paralelo al tercer eje (66).

6. Carro segun la reivindicacion 5, en el que se proporciona un elemento en forma de C (83) que se extiende desde las primeras partes de extremo interconectadas de los dos brazos (75, 76) y sigue el perfil exterior de dicha rueda (62, 63); el elemento en forma de C (83) tiene una parte de extremo a la que esta articulada una parte (70b, 71b) del elemento de accionamiento (70, 71).

7. Carro de accionamiento por ruedas segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada rueda (13) comprende un cuerpo anular (60) montado de manera retirable en el rotor (38) y delimitado por una superficie lateral cilmdrica adaptada para rodar sobre la primera y sobre la segunda superficies de reposo (13s, 13d).

8. Carro segun la reivindicacion 7, en el que dicho cuerpo anular (60) esta cubierto por una capa de material que forma una banda de rodadura elastica.

9. Carro segun la reivindicacion 8, en el que el material elastico es goma.

10. Carro segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho armazon (12) tiene una estructura en forma de T y comprende un elemento transversal (20) que porta en sus extremos libres opuestos la rueda primera y segunda (13) y un elemento longitudinal (21), que se extiende desde una parte central del elemento transversal (20) en perpendicular al elemento transversal (20); estando dotada una parte de extremo libre del elemento longitudinal (21) de medios de junta (22) para el acoplamiento entre dos carros adyacentes (1, 3).

11. Carro segun la reivindicacion 10, en el que se proporcionan placas primera y segunda (24) que pueden conectarse a extremos de cabeza libres respectivos de dicho elemento transversal (20); portandose dicha abrazadera (30) por dicha placa (24) de una manera que puede moverse de manera angular alrededor de dichos eje primero/segundo (32).

12. Carro segun la reivindicacion 1, en el que dicho estator (37) comprende un primer cuerpo en forma de copa (40) portado por dicha abrazadera (30) y que aloja completamente una estructura toroidal (41) que soporta los arrollamientos del estator (37);

dicho rotor (38) comprende un segundo cuerpo en forma de copa (50) que puede moverse de manera angular con respecto al primer cuerpo en forma de copa (40) alrededor de un eje de rotacion de rueda (47); el segundo cuerpo en forma de copa (40) comprende una pared circular plana (52) perpendicular al eje (47) y una parte cilmdrica tubular (53) que porta una pluralidad de imanes permanentes (54) en una cara interior de la misma, que estan separados angular y uniformemente y orientados hacia la estructura toroidal (41).

13. Carro segun la reivindicacion 12, en el que el primer cuerpo en forma de copa (40) comprende una pared circular plana (43), que esta fijada de manera estable a la abrazadera (30), y una pared tubular (44), que es coaxial al eje de rotacion (47) de la rueda (13).