ES2887849T3 - Sierra de cinta con parada instantánea electromecánica de la cinta de sierra - Google Patents

Abstract

Sierra de cinta (1) con una cinta de sierra (2) accionada por motor, con un equipo tensor (6) para tensar la cinta de sierra (2), con un equipo de frenado para detener la cinta de sierra (2) y con un control (10) eléctrico para accionar el equipo de frenado, pudiendo conmutarse el equipo tensor (6) desde una posición de tensión, en la que la cinta de sierra (2) está tensada, a una posición de distensión, en la que la cinta de sierra (2) no está tensada, por el control (10) por medio de un contracojinete (5) montado de manera inclinable, sobre el que el equipo tensor (6) está soportado en la posición de tensión y no está soportado en la posición de distensión, estando configurado el equipo de frenado como un freno (9) que actúa sobre la cinta de sierra (2), y estando configurado el control (10), para detener y en particular para bloquear la cinta de sierra (2), tanto para conmutar el equipo tensor (6) desde la posición de tensión a la posición de distensión a través de la inclinación del contracojinete (5) desde una posición que soporta el equipo tensor (6) a una posición que no soporta el equipo tensor (6), como para accionar el freno (9), caracterizada por que el contracojinete (5) está formado por una palanca pivotante, en particular un balancín (13), con un eje de giro (14) dispuesto excéntricamente y con una guía longitudinal (15), a lo largo del cual el un extremo (6b) del equipo tensor (6) está guiado de manera libremente desplazable entre un extremo de guía cercano al eje (15a) en el un lado de la palanca y un extremo de guía alejado del eje (15b) en el otro lado de la palanca, desplazándose durante el pivotamiento de la palanca pivotante el un extremo (6b) del equipo tensor (6), accionado por el equipo tensor (6) tensado, desde el extremo de guía cercano al eje (15a), superando un punto muerto, hasta el extremo de guía alejado del eje (15b), mediante lo cual el equipo tensor (6) se distiende.

Description

DESCRIPCIÓN

Sierra de cinta con parada instantánea electromecánica de la cinta de sierra

La invención se refiere a una sierra de cinta con una cinta de sierra accionada por motor, con un equipo tensor para tensar la cinta de sierra, con un equipo de frenado para detener la cinta de sierra y con un control eléctrico para accionar eléctricamente el equipo de frenado, así como un a nuevo procedimiento para detener y en particular para bloquear la cinta de sierra de una sierra de cinta.

Estas sierras de cinta se fabrican y se comercializan por la empresa C.-E. REICH GMBH, Remshalden.

En el caso de estas sierras de cinta conocidas, la cinta de sierra que gira sobre un rodillo superior y uno inferior se tensa al presionarse el rodillo superior verticalmente hacia arriba con respecto al rodillo inferior estacionario por medio de un resorte de presión de gas. El resorte de presión de gas está soportado en el extremo inferior del resorte sobre un soporte estacionario de la carcasa de la sierra de cinta y presiona un brazo tensor montado sobre la carcasa de la sierra de cinta hacia arriba, que porta el rodillo superior y está conectado al extremo superior del resorte del resorte de presión de gas. La fuerza tensora de la cinta de sierra corresponde aproximadamente a la fuerza del resorte de presión de gas. Para reemplazar o limpiar la cinta de sierra, el operador tira hacia abajo del brazo tensor junto con su rodillo superior contra la acción del resorte de presión de gas y, por ello, distiende la cinta de sierra.

En el funcionamiento normal, la cinta de sierra se para con un motor de freno mecánico o un freno eléctrico de corriente continua, el cual se conecta al devanado del accionamiento de giro, realizado como un motor de corriente trifásica. Los tiempos de frenado ascienden aproximadamente a 2 segundos en el caso del uso del motor de freno mecánico y aproximadamente a 3,5 segundos en el caso del uso del freno de corriente continua controlado electrónicamente. Los tiempos de frenado incluso más cortos solo se pueden lograr con un gran esfuerzo debido a las grandes inercias de masa del accionamiento de giro y las poleas de inversión de la cinta de sierra. De este modo, por ejemplo, por el enlace https://www.youtube.com/watch?v=NiRegdech E se conoce un freno mecánico, que inmoviliza la cinta de sierra en el plazo de menos de 15 milisegundos, mediante lo cual se pueden evitar lesiones importantes. En la práctica, sin embargo, se ha demostrado que muchos componentes de la sierra de cinta no pueden resistir una solicitación tan extrema. La activación involuntaria y/o intencionada del proceso de frenado por parte del operador también debe tenerse en cuenta como una influencia que acorta la vida útil, de manera que las pruebas para el correcto funcionamiento del frenado se deben realizar con un ritmo semanal, si no diario. Los documentos WO 2016/032345 y FR 2703943 dan ejemplos del estado de la técnica, divulgando el documento FR 2703943 todas las características del preámbulo de la reivindicación 1 independiente.

Por el contrario, la presente invención se basa en el objetivo de detener mecánicamente la cinta de sierra de una sierra de cinta a pesar de las grandes inercias de masa del accionamiento de giro y las poleas de inversión con poco esfuerzo en el plazo de significativamente menos de 0,5 segundos, sin que, a este respecto, los componentes de la sierra de cinta se expongan a una solicitación extrema.

Este objetivo se resuelve, de acuerdo con la invención, en el caso de una sierra de cinta del tipo anteriormente mencionado por que el equipo de tensión se puede conmutar eléctricamente por el control desde una posición de tensión, en la que la cinta de sierra está tensada, a una posición de distensión, en la que la cinta de sierra no está tensada, por que el equipo de frenado está configurado como un freno electromecánico que actúa sobre la cinta de sierra, y por que el control está configurado, para detener y en particular para bloquear la cinta de sierra, tanto para conmutar el equipo tensor desde la posición de tensión a la posición de distensión como para accionar el freno electromecánico.

De acuerdo con la invención, la cinta de sierra se distiende al detenerse y, por ello, se desacopla de las grandes masas centrífugas del accionamiento de giro y de las poleas de inversión, de manera que la cinta de sierra ya no se acciona y la masa que se va a detener se ha reducido a la masa de la cinta de sierra, es decir, por un factor de aproximadamente 150. La cinta de sierra se detiene en milisegundos a través del freno electromecánico. El equipo tensor puede ser, por ejemplo, un resorte, cuya longitud de resorte está alargada en la posición de tensión y está acortada en la posición de distensión por medio de un elemento eléctricamente conmutable. La conmutación del equipo tensor a la posición de distensión y el accionamiento del freno electromecánico se pueden realizar al mismo tiempo o con un retardo de tiempo entre sí para minimizar el tiempo de frenado.

De acuerdo con la invención, el equipo tensor se puede conmutar desde la posición de tensión a la posición de distensión por medio de un contracojinete móvil, sobre el cual está soportado el equipo tensor en la posición de tensión y no está soportado en la posición de distensión, estando configurado el control para mover el contracojinete desde una posición que soporta el equipo tensor a una posición que no soporta el equipo tensor para detener la cinta de sierra. En la posición de distensión, el contracojinete se retira del equipo tensor y, por ello, la cinta de sierra se distiende.

En el caso de un perfeccionamiento preferente de esta forma de realización, el contracojinete está pretensado en su posición que no soporta el equipo tensor, por ejemplo, por medio de un resorte, y está mantenido en su posición que soporta el equipo tensor por medio de un enclavamiento que se puede controlar, en particular eléctrica o neumáticamente, por ejemplo, por medio de un electroimán. El equipo tensor puede estar formado sobre una palanca pivotante, en particular sobre un balancín, sobre el que actúa un resorte de pre-tensión para pretensar el contracojinete contra la acción del equipo tensor en su posición que no soporta el equipo tensor. El contracojinete puede estar montado, por ejemplo, de manera desplazarse o, lo que es preferente, de manera inclinable desde su posición que soporta el equipo tensor a su posición en la que no soporta el equipo tensor.

De manera especialmente preferente, la cinta de sierra gira sobre dos rodillos, de los cuales el un rodillo está montado de forma móvil con respecto al otro rodillo y está sometido a una fuerza por el equipo tensor en la dirección opuesta al otro rodillo para tensar la cinta de sierra. Ventajosamente, la cinta de sierra está alineada verticalmente y, en consecuencia, gira sobre un rodillo superior y uno inferior. En el caso de que el rodillo superior coopere con el equipo tensor, el rodillo superior ya está pretensado hacia abajo en la posición de distensión por su peso. Preferentemente, el freno para la cinta de sierra presenta al menos una zapata de freno, en particular dos zapatas de freno, que se puede accionar por medio de un accionamiento de freno que se puede controlar en particular eléctrica o neumáticamente, para la inmovilización de la cinta de sierra. Para detener la cinta de sierra, el accionamiento de freno se controla por el control para que al menos una zapata de freno inmovilice la cinta de sierra. De manera alternativa o adicional, el freno puede presentar al menos un elemento de barrera que es móvil entre una posición inicial, en la cual no engrana en la trayectoria de movimiento de los dientes de la cinta de sierra, y una posición de barrera, en la cual engrana en la trayectoria de movimiento de los dientes de la cinta de sierra, por medio de un accionamiento de freno que se puede controlar eléctricamente. Para detener y bloquear la cinta de sierra, el elemento de barrera se mueve por el control desde su posición inicial a su posición de barrera por medio del accionamiento del freno para engranar entre dos dientes de la cinta de sierra y, por ello, detener o bien bloquear la cinta de sierra.

Ventajas adicionales y configuraciones ventajosas del objeto de la invención se deducen de la descripción, de las reivindicaciones y del dibujo. Del mismo modo, las características anteriormente mencionadas y las expuestas a continuación se pueden utilizar respectivamente de manera individual o colectiva en cualquier combinación. Las formas de realización mostradas y descritas no deben entenderse como enumeración exhaustiva, sino que tienen más bien un carácter a modo de ejemplo para la ilustración de la invención.

Muestran:

la figura 1 esquemáticamente, la sierra de cinta de acuerdo con la invención con un resorte de presión de gas para tensar la cinta de sierra;

las figuras 2a, 2b esquemáticamente, un contracojinete, realizado como balancín, del resorte de presión de gas en la posición final del balancín (figura 2a), en la que la cinta de sierra está tensada, y en la otra posición final del balancín (figura 2b), en la que la cinta de sierra está distendida; y

las figuras 3a, 3b un freno mostrado en la figura 1 con zapatas de freno (figura 3a) y con un elemento de barrera (figura 3b).

La sierra de cinta 1 mostrada en la figura 1 comprende una cinta de sierra 2 accionada por motor, alineada verticalmente, que gira hacia arriba sobre un rodillo superior 3 montado de forma desplazable verticalmente y hacia abajo sobre un rodillo inferior 4 montado de forma estacionaria, un resorte de presión de gas (equipo tensor) 6 que actúa entre el rodillo superior 3 y un contracojinete 5 para tensar la cinta de sierra 2 y un motor de accionamiento 7 para el rodillo inferior 4. La cinta de sierra 2 se tensa al presionarse verticalmente hacia arriba el eje 8 del rodillo superior 3 por medio del resorte de presión de gas 6 con respecto al rodillo inferior 4 estacionario. La sierra de cinta 1 presenta además un freno 9 electromecánico que actúa sobre la cinta de sierra 2, el cual se controla o bien se acciona por un control 10 eléctrico.

El resorte de presión de gas 6 está soportado con su extremo inferior del resorte 6a sobre el contracojinete 5 y presiona, cerca del eje de rodillo superior 8, un brazo tensor 12 montado en 11 sobre la carcasa de la sierra de cinta hacia arriba, el cual porta el rodillo superior 3 y está conectado de manera articulada al extremo superior del resorte 6a del resorte de presión de gas 6. Por lo tanto, la fuerza tensora de la cinta de sierra 2 corresponde aproximadamente a la fuerza del resorte de presión de gas 6. Para reemplazar o limpiar la cinta de sierra 2, el operador tira hacia abajo del brazo tensor 12 junto con su rodillo superior 3 contra la acción del resorte de presión de gas 6 y, por ello, distiende la cinta de sierra 2.

Tal como se muestra en las figuras 2a, 2b, el contracojinete 5 está formado por una palanca pivotante o bien un balancín 13 con un eje de giro dispuesto excéntricamente en forma de un árbol 14, horizontal que discurre en ángulo recto respecto al eje del rodillo superior 8 horizontal. El balancín 13 está montado de manera pivotante aproximadamente a 90° entre las dos posiciones finales del balancín mostradas en las figuras 2a, 2b y presenta una guía longitudinal 15 abierta hacia arriba, a lo largo de la cual el extremo inferior de resorte 6a, realizado, por ejemplo, como un rodillo de rodadura, está guiado de manera libremente desplazable en la dirección radial entre un extremo de guía cercano al eje 15a en el lado izquierdo del balancín y un extremo de guía alejado del eje 15b en el lado derecho del balancín. Según la posición final del balancín, o bien el extremo de guía derecho o bien el izquierdo 15a, 15b forma el punto más bajo de guía de la guía longitudinal 15, de manera que, en el caso del pivotamiento del balancín 13, el extremo inferior del resorte 6b, accionado por la fuerza de resorte del resorte de presión de gas 6, se desplaza en cada caso desde el un extremo de guía, superando un punto muerto, hasta el otro extremo de guía, situado ahora más bajo y, a este respecto, el resorte de presión de gas 6 se pivota correspondientemente. El más punto bajo de guía formado en la figura 2b por el extremo de guía alejado del eje 15b se encuentra aproximadamente 20 mm más bajo que el punto más bajo de guía formado en la figura 2a por el extremo de guía cercano al eje 15a, de manera que el resorte de presión de gas 6 está tensado en la figura 2a y distendido en la figura 2b.

La figura 2a muestra el estado de funcionamiento normal de la sierra de cinta 1, en el que el resorte de presión de gas 6 está soportado en el extremo de guía cercano al eje 15a del balancín 13 y, por lo tanto, está tensado. El balancín 13 está pretensado en el sentido de las agujas del reloj hasta la posición final del balancín mostrada en la figura 2b a través de un resorte de presión de gas de pre-tensión 16, que presiona desde arriba sobre el brazo de palanca derecho más largo del balancín 13, puesto que el momento de giro, que actúa en el sentido de las agujas del reloj sobre el balancín 13, del resorte de presión de gas de pre-tensión 16 es mayor que el momento de giro, que actúa en sentido contrario a las agujas del reloj sobre el balancín 13, del resorte de presión de gas 6. En la posición final del balancín pretensada mostrada en la figura 2a, el balancín 13 está enclavado a través de un imán elevador eléctrico 17 que se puede controlar eléctricamente por el control 10, sobre cuyo empujador 18 descansa el brazo de palanca derecho del balancín 13.

Para una parada de emergencia de la cinta de sierra 2, por el control 10 se controla o bien se acciona tanto el freno 9 para frenar la cinta de sierra 2 como se controla o bien se conmuta el imán elevador eléctrico 17, mediante lo cual el empujador 18 se retrae. Accionado por el resorte de presión de gas de pre-tensión 16, el balancín 13, ahora ya no enclavado, pivota hacia la posición final del balancín mostrada en la figura 2b, mediante lo cual el resorte de presión de gas 6 también se pivota en sentido contrario a las agujas del reloj hasta que el extremo inferior del resorte 6a se ha desplazado hacia la guía longitudinal 15 desde el extremo de guía 15a izquierdo, superando el punto muerto, hacia el extremo de guía 15b derecho, situado ahora aproximadamente 20 mm más bajo. Por lo tanto, el contracojinete 5 que soporta se ha retirado del resorte de presión de gas 6, y el rodillo superior 3 junto con el brazo tensor 10 cae hacia abajo, mediante lo cual la cinta de sierra 2 ya no está tensada y tampoco está ya accionada en el plazo de milisegundos. Por lo tanto, la cinta de sierra 2 está desacoplada de las grandes masas centrífugas de los rodillos 3, 4 y del motor de accionamiento 7, de manera que la masa que se va a detener está reducida a la masa de la cinta de sierra 2, es decir, en un factor de aproximadamente 150. Debido a que el freno 8 actúa al mismo tiempo, la cinta de sierra 2 está paralizada en el plazo de milisegundos. El motor de accionamiento 7 se para en el plazo de 1-2 segundos a través de un freno mecánico o un freno de corriente continua. El rodillo superior 3 continúa girando, pero esto ya no tiene ninguna influencia sobre la cinta de sierra 2, puesto que la fuerza de fricción que actúa entre la cinta de sierra 2 y el rodillo superior 3 es insignificante.

El contracojinete 5 formado por el balancín 13 está montado de manera móvil entonces entre la posición mostrada en la figura 2a, en la que el resorte de presión de gas 6 está soportado en el contracojinete 5, y la posición mostrada en la figura 2b, en la que el resorte de presión de gas 6 no está soportado en el contracojinete 5, activándose el movimiento del contracojinete 5 desde la posición de soporte a la posición de no soporte por el control 10 por medio del imán elevador eléctrico 17.

Después de que se ha realizado la parada de emergencia, a través del giro hacia arriba de la palanca tensora 10 tanto la cinta de sierra 2 se ha tensado nuevamente como el balancín 13 junto con el resorte de presión de gas 6 se ha pivotado de regreso a la posición final del balancín mostrada en la figura 2a, en la cual el extremo inferior del resorte 6a descansa sobre el extremo de guía izquierdo 15b y el balancín 13 está enclavado nuevamente por medio del imán elevador eléctrico 17. No es posible una puesta en marcha de la sierra de cinta 1 sin que el balancín 13 junto con el resorte de presión de gas 6 se hayan pivotado hacia la posición final del balancín mostrada en la figura 2a, puesto que la cinta de sierra 2 no se puede tensar.

En lugar del mecanismo de balancín descrito anteriormente, el contracojinete 5 también puede estar sujeto directamente contra la acción de una fuerza de pre-tensión en su posición que soporta el resorte de presión de gas 6 a través de un enclavamiento que se puede controlar eléctrica o neumáticamente. A través del control del enclavamiento, el contracojinete se desenclava y, accionado por la fuerza de pre-tensión, se mueve, en particular se desplaza o se inclina, hacia la posición que ya no soporta el resorte de presión de gas 6.

Como se muestra en las figuras 3a, 3b, el freno 9 presenta dos zapatas de freno 19, que se pueden accionar, por ejemplo, por medio de imanes elevadores eléctricos, para inmovilizar la cinta de sierra 2, así como un elemento de barrera 20 que se puede mover, por ejemplo, por medio de un imán elevador eléctrico entre una posición inicial, en la cual no engrana en la trayectoria de movimiento de los dientes de la cinta de sierra 21, y una posición de barrera, en la cual engrana en la trayectoria de movimiento de los dientes de la cinta de sierra 21. Para detener y bloquear la cinta de sierra 2, las zapatas de freno 19 y el elemento de barrera 20 se controlan o bien se accionan por el control 10 a través de los imanes elevadores eléctricos. Cuando el elemento de barrera se apoya contra un diente de la cinta de sierra 20 en la posición de barrera representada con líneas discontinuas, la cinta de sierra 2 está detenida o bien bloqueada.

El operador debe conectarse eléctricamente al control 10 a través de un cable; de lo contrario, la sierra de cinta 1 no se puede poner en marcha. Para ello, el operador lleva puesto un guante eléctricamente conductor al que está conectado el cable. Si el guante toca ahora la cinta de sierra 2, se cierra un circuito eléctrico, mediante lo cual por el control 10 se activa la parada de emergencia de la cinta de sierra 2.

De manera alternativa o adicional, la parada de emergencia de la cinta de sierra 2 también se puede activar a través de la detección de un objeto de color en la mano del operador, por ejemplo, de un guante de color. Los guantes azules se deben llevar en la industria alimentaria por razones de higiene y, por eso, están presentes de manera obligatoria. A través de sensores de color correspondientes, el área de peligro, es decir, aproximadamente de 10 a 20 cm delante de la cinta de sierra 2, se puede supervisar por el control 10, el cual activa la parada de emergencia cuando el guante azul entra en esta área de peligro. Una posibilidad adicional para la supervisión del área de peligro consiste en rastrear el movimiento de un objeto de color en la mano del operador, por ejemplo, de un guante de color, por medio de una cámara pivotante que sigue al objeto ("camera tracking" o "rastreo de cámara"). Si el guante se acerca demasiado al área de peligro, esto se reconoce por el control 10 basándose en la posición de pivotamiento de la cámara y se activa la parada de emergencia. Con estas dos variantes, se puede prescindir del "cableado" del operador, sobre todo porque el freno ya se ha activado antes de que el operador cableado toque la cinta de sierra 2.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Sierra de cinta (1) con una cinta de sierra (2) accionada por motor, con un equipo tensor (6) para tensar la cinta de sierra (2), con un equipo de frenado para detener la cinta de sierra (2) y con un control (10) eléctrico para accionar el equipo de frenado,

pudiendo conmutarse el equipo tensor (6) desde una posición de tensión, en la que la cinta de sierra (2) está tensada, a una posición de distensión, en la que la cinta de sierra (2) no está tensada, por el control (10) por medio de un contracojinete (5) montado de manera inclinable, sobre el que el equipo tensor (6) está soportado en la posición de tensión y no está soportado en la posición de distensión,

estando configurado el equipo de frenado como un freno (9) que actúa sobre la cinta de sierra (2), y estando configurado el control (10), para detener y en particular para bloquear la cinta de sierra (2), tanto para conmutar el equipo tensor (6) desde la posición de tensión a la posición de distensión a través de la inclinación del contracojinete (5) desde una posición que soporta el equipo tensor (6) a una posición que no soporta el equipo tensor (6), como para accionar el freno (9),

caracterizada por que

el contracojinete (5) está formado por una palanca pivotante, en particular un balancín (13), con un eje de giro (14) dispuesto excéntricamente y con una guía longitudinal (15), a lo largo del cual el un extremo (6b) del equipo tensor (6) está guiado de manera libremente desplazable entre un extremo de guía cercano al eje (15a) en el un lado de la palanca y un extremo de guía alejado del eje (15b) en el otro lado de la palanca, desplazándose durante el pivotamiento de la palanca pivotante el un extremo (6b) del equipo tensor (6), accionado por el equipo tensor (6) tensado, desde el extremo de guía cercano al eje (15a), superando un punto muerto, hasta el extremo de guía alejado del eje (15b), mediante lo cual el equipo tensor (6) se distiende.

2. Sierra de cinta según la reivindicación 1, caracterizada por que el contracojinete (5) está pretensado en su posición que no soporta el equipo tensor (6) y está mantenido en su posición que soporta el equipo tensor (6) por medio de un enclavamiento que se puede controlar, en particular eléctrica y/o neumáticamente.

3. Sierra de cinta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la cinta de sierra (2) gira sobre dos rodillos (3, 4), de los cuales el un rodillo (3) está montado de forma móvil con respecto al otro rodillo (4) y está sometido a una fuerza por el equipo tensor (6) en la dirección opuesta al otro rodillo (4) para tensar la cinta de sierra (2).

4. Sierra de cinta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la cinta de sierra (2) está orientada en vertical.

5. Sierra de cinta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el freno (9) presenta al menos una zapata de freno (19), en particular dos zapatas de freno (19), para inmovilizar la cinta de sierra (2).

6. Sierra de cinta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el freno (9) presenta al menos un elemento de barrera (20) que es móvil entre una posición inicial, en la cual no engrana en la trayectoria de movimiento de los dientes de la cinta de sierra (21), y una posición de barrera, en la cual engrana en la trayectoria de movimiento de los dientes de la cinta de sierra (21), estando configurado el control (10) para mover el elemento de barrera (20) desde su posición inicial a su posición de barrera para detener y bloquear la cinta de sierra (2).