ES2905769T3 - Transportador de transferencia de baja tensión accionado positivamente - Google Patents

Abstract

Un sistema (300, 400, 500) transportador, que comprende: una correa (360, 460, 560, 760) transportadora dispuesta alrededor de elementos de guía de la correa para formar un circuito que tiene una vía (340, 440, 540) de transporte, una entrada (350, 410, 510), una salida (420, 520) y una vía (322, 345, 450, 490, 550, 590, 750) de retorno, en el que la correa transportadora tiene una superficie exterior lisa sustancialmente libre de discontinuidades y una superficie interior con una pluralidad de dientes en un paso de correa dado; una rueda (334, 430, 530) dentada de accionamiento en la salida del circuito para accionar positivamente la correa transportadora a través del circuito mediante el acoplamiento positivo de los dientes en la superficie inferior de la correa con la rueda dentada de accionamiento; y un elemento de entrada en la entrada (350, 410, 510) del circuito; y un amplificador (380, 480, 580, 780) de tensión dispuesto en la vía (322, 345, 450, 490, 550; 590, 750) de retorno; caracterizado por que el elemento de entrada es una barra (350, 411, 511, 710) frontal libremente giratoria que tiene dientes periféricos con rebajes (356) entre ellos para recibir los dientes de la correa transportadora y un diámetro que es menor que un arco natural de curvatura de la correa transportadora; y por que el amplificador (380, 480, 580, 780) de tensión comprende un freno (380) conectado a una rueda (332) dentada o una pluralidad (470, 471, 572, 573, 574, 575, 770, 771) de elementos de enrollado de la correa dispuestos perpendiculares al circuito, en el que los elementos (470, 471, 572, 573, 574, 575, 770, 771) de enrollado de la correa son sustancialmente resistentes al movimiento de rotación, de modo que el amplificador de tensión aumenta la tensión en una primera sección (322, 490, 590) del circuito entre el amplificador (380, 480, 580, 780) de tensión y la rueda (334, 430, 530) dentada de accionamiento cuando la rueda (334, 430, 530) dentada de accionamiento impulsa la correa (360 , 460, 560, 760), mientras que la vía de retorno de la correa transportadora entre la rueda (334, 430, 530) dentada de accionamiento y el amplificador de tensión permanece sustancialmente sin tensión, el amplificador (380, 480, 580, 780) de tensión no imparte tensión adicional a la correa (360, 460, 560, 760) transportadora cuando la correa (360, 460, 560, 760) transportadora está estacionaria.

Description

DESCRIPCIÓN

Transportador de transferencia de baja tensión accionado positivamente

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a cintas transportadoras accionadas mecánicamente y, más en particular, a cintas transportadoras de baja tensión accionadas positivamente que son accionadas cuando los dientes engranan con ruedas dentadas o poleas de accionamiento similares a ruedas dentadas.

Antecedentes de la invención

Las correas transportadoras planas se configuran tradicionalmente para moverse a través de un circuito en un transportador. El circuito incluye una polea motriz, una zona de tensión de la vía de transporte, una zona de tensión de la vía de retorno, una entrada y una salida. En muchos casos, la salida del sistema transportador también sirve como polea de accionamiento. En configuraciones tradicionales, la correa transportadora plana es accionada a través del circuito por medio de la fricción entre la superficie inferior de la correa y la polea de accionamiento. Para crear suficiente fricción para accionar la correa a lo largo del circuito, la correa debe estar pretensada.

La figura 1 ilustra un transportador 10 que hace funcionar una correa 60 transportadora tradicional, pretensada, plana, accionada por fricción adecuada para transferir productos hacia y desde el transportador. El transportador incluye una polea 30 de accionamiento debajo del transportador 10, lo que permite rodillos de pequeño diámetro en la entrada 21 y la salida 22. Se desean rodillos de diámetro pequeño en la entrada 21 y la salida 22 cuando, por ejemplo, se desea transferir un producto pequeño sin problemas entre los transportadores.

A medida que la correa 60 transportadora plana, pretensada y accionada por fricción se mueve en la dirección de la flecha 62 desde la entrada 21 hasta la polea 30 de accionamiento, corre a lo largo de una zona 40 de tensión de la vía de transporte, a diferencia de una zona 50 de tensión de la vía de retorno, que se extiende desde la polea 30 de accionamiento hasta la entrada 21.

La diferencia entre la tensión en la correa 60 transportadora al comienzo de la zona 50 de tensión de la vía de retorno y la tensión en la correa 60 al final de la zona 40 de tensión de la vía de transporte se denomina "diferencial de tensión" y su relación se denomina como la "relación de tensión". El diferencial de tensión máxima y la relación de tensión máxima dependen de la interacción entre el coeficiente de fricción entre la polea 30 de accionamiento y la superficie inferior de la correa 60 transportadora y el arco de la correa de enrollado en radianes alrededor de la polea 30 de accionamiento. La relación de tensión máxima se puede calcular de la siguiente manera:

t CT _ (COF X AW )

t rt

donde T representa la tensión de la correa, Tct representa la tensión de la correa al final de la zona 40 de tensión de la vía de transporte, TRT representa la tensión de la correa al comienzo de la zona 50 de tensión de la vía de retorno, COF representa el coeficiente de fricción entre la superficie inferior de la correa 60 y la periferia de la polea 30 de accionamiento, y AW representa la enrollado de arco de la correa en radianes.

Para que la correa 60 transportadora pase por el circuito del transportador 10 de la figura 1 sin carga de producto, la correa 60 transportadora debe estar pretensada. Esta pretensión se conoce como tensión estática, en oposición a la tensión dinámica. La pretensión es la tensión en la correa 60 transportadora que se aplica antes de la operación de la correa transportadora. Esta tensión estática se puede generar de diferentes maneras, pero con mayor frecuencia se genera extendiendo la longitud efectiva del circuito más allá de la longitud natural de la correa 60 transportadora. La pretensión estática está presente en la correa transportadora antes del funcionamiento, cuando la correa está parada y también durante el funcionamiento. Incluso cuando se añade carga de producto, la tensión predominante en la correa 60 es la tensión previa. Por lo tanto, la correa 60 transportadora tiene una tensión significativa en la zona 50 de tensión de la vía de retorno.

Cuando el producto se transporta a lo largo de la zona 40 de tensión de la vía de transporte del transportador 10, la carga aumenta y, con ella, la tensión en la correa en la zona de tensión de la vía de transporte. A medida que la correa regresa a través de la zona 50 de tensión de la vía de retorno del transportador, se reduce la tensión en la correa. El diferencial de tensión máxima determina la cantidad de tensión previa que se requiere para accionar efectivamente una correa transportadora plana para una cantidad máxima de carga de producto determinada. Cuando se conduce una correa transportadora plana sin carga de producto, el diferencial de tensión real estará en el punto más bajo. La tensión de la correa en la zona de tensión de la vía de retorno será similar a la tensión de la correa en la zona de tensión de la vía de transporte. Sin embargo, cuando se agrega carga de producto, el diferencial de tensión real aumentará. Cuanto mayor sea la carga del producto, mayor será el diferencial de tensión real. Por lo tanto, dado que el diferencial de tensión máximo para una correa transportadora plana está limitado por los límites prácticos del arco de enrollado y el coeficiente de fricción, la pretensión representa una porción significativa de la tensión en la correa en un momento dado y, de hecho, a menudo es la mayor parte de la tensión en la correa. El resultado es que cuando la correa transportadora plana tradicional es accionada por fricción, la correa experimenta grandes cantidades de tensión a lo largo de la correa en todo momento.

Una ventaja de esta pretensión inherentemente necesaria es que, dependiendo de la flexibilidad de la construcción del material de la correa, la correa accionada por fricción puede adaptarse fácilmente a varias geometrías de transición en la entrada y salida del transportador.

Sin embargo, hay dos desventajas significativas en la pretensión inherentemente necesaria de una correa transportadora plana accionada por fricción. La primera desventaja de usar las altas tensiones de la correa es que la desalineación de cualquier componente en el transportador hace que grandes fuerzas desplacen la correa, causando daños tanto al transportador como a la correa.

Una segunda desventaja es que la correa transportadora plana 60 tiende a estirarse cuando se aplica la tensión previa. Para limitar la cantidad de estiramiento en la correa transportadora mientras se mantiene la flexibilidad, se agregan telas y cordones para restringir el estiramiento y permitir que la correa opere bajo altas tensiones. Sin embargo, estas telas y cordones son un importante punto de refugio de bacterias y posibles patógenos en las aplicaciones de procesamiento de alimentos. El desvío común de la correa provoca además que los bordes se deshilachen, lo que hace que los tejidos expuestos absorban contaminantes extraños en la correa, donde pueden crecer colonias de bacterias.

En los últimos años, ha surgido un nuevo estilo de cintas transportadoras para contrarrestar estas y otras desventajas de las cintas transportadoras planas tradicionales. Por ejemplo, una correa transportadora de baja tensión accionada positivamente, como la correa ThermoDrive® disponible de Intralox, LLC, se impulsa a través del acoplamiento positivo de los dientes en la superficie inferior de la correa con una rueda dentada o una polea similar a una rueda dentada, en lugar de fricción pura. Una correa transportadora accionada positivamente tiene un diferencial de tensión máxima dramáticamente mayor entre la zona de tensión de la vía de transporte y la zona de tensión de la vía de retorno y, por lo tanto, el nivel de pretensión se reduce drásticamente. La patente n.° US 7.850.562, "Cinta transportadora de accionamiento directo de baja fricción", divulga un procedimiento según el cual dicha correa puede ser accionada sin ningún requisito de tensión previa. Al utilizar la tecnología descrita en la patente n.° US 7.850.562, la relación de tensión es teóricamente infinita. Sin embargo, incluso sin esta tecnología, el diferencial de tensión máxima es significativamente mayor para las correas transportadoras dentadas de baja tensión y accionadas positivamente que para las correas transportadoras planas tradicionales accionadas por fricción y, por lo tanto, el nivel de pretensión requerido es bajo para las correas transportadoras accionadas positivamente.

El documento JP H05294429 divulga llevar a cabo el ajuste de una tensión específica de una correa sin fin mediante un mecanismo compacto en un dispositivo de transporte de artículos compuesto por un rodillo impulsor dispuesto a lo largo de una trayectoria de transporte, un rodillo accionado separado del mismo y un rodillo sin fin enrollado sobre ellos y que circula hacia una dirección.

El documento EP 0583849 divulga una unidad de correa transportadora que tiene una correa transportadora sin fin que se guía sobre dos soportes e interactúa con un dispositivo de accionamiento situado aguas arriba, y con un aparato, que está situado aguas abajo, para ejercer un momento de frenado en el ramal entrante de la correa, de modo que allí se produce una tensión de tracción entre el dispositivo de frenado y el dispositivo de accionamiento, y la longitud de la correa es tal que el ramal saliente de la correa no está sometido a tensión, estando dispuestos medios de guía de la correa a partir del dispositivo de frenado.

El documento NL 1021 762 divulga un equipo de correa transportadora que comprende una parte fija y una móvil, entre las cuales se encuentra una correa transportadora sin fin, de la cual una parte variable se ubica en la parte fija en función de la distancia a la parte móvil. La parte fija está provista de componentes de accionamiento, que comprenden una primera (i) y una segunda unidad de accionamiento para la correa transportadora. La parte móvil está suelta de la parte fija y cuando la parte móvil se mueve, la tensión y la velocidad de la correa transportadora están reguladas por la diferencia de velocidad y par entre la primera y la segunda unidad de accionamiento. La parte móvil dispone de sucesivos dispositivos de apoyo, que cuando la parte móvil se aleja de la parte fija se colocan sobre una distancia predeterminada de forma automática y sucesiva debajo de la correa transportadora. El documentoWO2007/085446 divulga un sistema de correa transportadora que comprende una correa transportadora sin fin hecha de un material similar a una película flexible, al menos dos rodillos de inversión entre los cuales se fijan una sección de correa superior y una sección de correa inferior, una de las cuales está completamente tensa y la otra que tiene al menos una parte de la sección de la correa que no está tensada, medios de guía para guiar la correa transportadora en dirección transversal y medios de accionamiento para accionar la correa transportadora en la dirección de transporte.

El documento US 2007/0179002 A1 divulga un sistema transportador de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Hay dos ventajas significativas de reducir la tensión previa en una correa transportadora accionada positiva. Primero, los problemas de seguimiento asociados con la desalineación en el transportador se reducen o incluso se eliminan. Además, debido a que la pretensión es tan baja, muchas correas se construyen sin refuerzos de tela, lo que mejora la seguridad e higiene de los alimentos en las aplicaciones de procesamiento de alimentos.

En la figura 2 se muestra un ejemplo de una correa transportadora de baja tensión, accionada positivamente, sin fin, flexible, adecuada para implementar una realización ilustrativa de la invención. Una correa 160 transportadora sin fin en una instalación típica se mueve alrededor de dos elementos cilíndricos de guía de la correa, ilustrados como ruedas 112 y 114 dentadas, a través de un circuito. Una primera rueda 114 dentada puede ser una rueda dentada de accionamiento para accionar la correa transportadora, mientras que la segunda rueda dentada puede ser una rueda 112 dentada inactiva, accionada o esclava. La rueda 114 dentada de accionamiento también funciona como geometría de transición en la salida del transportador. La correa 160 tiene una superficie 111 exterior que sirve como superficie transportadora de artículos y una superficie 122 interior que sirve como superficie de accionamiento. La superficie 122 interior incluye elementos impulsores, ilustrados como dientes 126, preferiblemente espaciados equidistantemente entre sí a lo largo de la superficie 122 interior accionada. Los dientes 126 encajan en las ranuras 116 espaciadas alrededor de la circunferencia de las ruedas 112, 114 dentadas para mover la correa. El tramo 140 superior (vía de transporte) de la correa se desplazará en la dirección de la flecha 115. La correa 160 flexible se enrolla alrededor de la rueda 114 dentada y alrededor de uno o más rodillos de retorno, o zapatas o tambores, en la trayectoria de retorno (vía de retorno). La correa 160 transportadora funciona a baja tensión, lo que da como resultado un hundimiento sustancial de la catenaria (no se muestra) en la zona 150 de tensión de la vía de retorno. La rueda dentada en la entrada 112 es de un diámetro mayor de modo que la correa 160 transportadora de baja tensión, dentada y accionada positivamente pueda adaptarse correctamente a la rueda dentada en el extremo de entrada de la correa transportadora.

La correa está hecha de un material elástico, como un polímero termoplástico, un elastómero o una goma, y es flexible en toda su longitud.

Para transferir productos entre dos cintas transportadoras sin fin, las cintas deben colocarse juntas para minimizar el espacio entre las cintas transportadoras en el punto de transferencia. Por lo general, se utilizan barras frontales pequeñas, zapatas u otras estructuras en los lugares de transferencia para permitir que los extremos de las correas se coloquen muy cerca uno del otro.

Una desventaja de las correas transportadoras de baja tensión, dentadas y accionadas positivamente es que, sin suficiente tensión en la correa, no se ajusta fácilmente alrededor de los puntos de transición en la entrada que son más pequeños que el arco de curvatura natural en la correa a medida que pasa alrededor de la entrada. Pequeñas transferencias en ThermoDrive® y otras cintas transportadoras sin fin de accionamiento positivo y baja tensión son a menudo difíciles porque la falta de tensión impide que la correa se adapte a una pequeña barra frontal u otra estructura de entrada.

La figura 3A es una representación en sección transversal esquemática simplificada de un transportador 200 que hace funcionar una correa 260 transportadora de baja tensión, dentada y accionada positivamente, a través de un circuito transportador en el que se utilizan elementos cilíndricos de diámetro pequeño en la entrada y la salida. El circuito de transportadores incluye una vía 240 de transporte y una vía 250 de retorno. Se utilizan ruedas 211, 231 dentadas de menor diámetro en la entrada 210 y la salida 230 para facilitar la transferencia de productos hacia y desde la correa 260 transportadora. Sin embargo, surgen problemas cuando la rueda 211 dentada en la entrada 210 tiene un diámetro más pequeño que el arco de la curvatura natural de la correa 260 cuando pasa alrededor de la entrada 210, como se muestra en las figuras 3A y 3B. El resultado de esta rueda dentada de menor diámetro en la entrada 210 es que la correa 260 transportadora sobresale más allá del plano del circuito de la correa creando una cresta 262 a lo largo del ancho de la correa 260 transportadora en la entrada 210, lo que hace que la transferencia del producto a la correa difícil.

Para resolver estos inconvenientes, los usuarios de cintas transportadoras dentadas y accionadas positivamente han recurrido a agregar más pretensión de la necesaria para accionar la correa, con el fin de lograr la conformación deseada alrededor del rodillo de entrada, minimizando así los beneficios de seguimiento y beneficios sanitarios no reforzados por tejido que de otro modo podrían lograrse en una correa no pretensada.

La cantidad de tensión previa requerida para mantener la conformidad de la correa con las geometrías de transición específicas en la entrada es mayor que la cantidad de tensión previa requerida para lograr la conformidad de la correa en la entrada cuando la correa está instalada. Esto se debe a que cuando se agrega carga de producto y aumenta el diferencial de tensión, la tensión adicional en la correa en la zona de tensión de la vía de transporte da como resultado una cierta cantidad de alargamiento de la correa transportadora. Esta longitud adicional de la correa generalmente se encuentra en la zona de tensión de la vía de retorno, lo que da como resultado una tensión en la correa cuando se encuentra con la entrada que es menor que la pretensión aplicada inicialmente. Para mantener la conformidad de la correa alrededor de pequeñas geometrías de transición en la entrada por medio de pretensión, la correa transportadora dentada accionada positivamente a menudo se pretensará más allá del nivel de pretensión requerido para accionar la correa transportadora.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un sistema transportador según la reivindicación 1.

De acuerdo con otro aspecto, se proporciona un procedimiento para conformar una correa transportadora de baja tensión accionada positivamente a un elemento de entrada que es más pequeño que un arco natural de la correa transportadora de acuerdo con la reivindicación 7.

Breve descripción de las figuras

Estas características de la invención, así como sus ventajas, se entienden mejor con referencia a la siguiente descripción, reivindicaciones adjuntas y dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 ilustra una correa transportadora plana sin fin de la técnica anterior;

La figura 2 es una representación en sección transversal esquemática simplificada de un transportador que hace funcionar una correa transportadora de baja tensión, dentada, accionada positivamente de la técnica anterior; La figura 3A es una representación en sección transversal esquemática simplificada de un transportador de la técnica anterior que funciona con una correa transportadora de baja tensión, dentada y accionada positivamente en la que la sección de entrada del transportador utiliza un elemento cilíndrico que tiene un diámetro más pequeño que el arco de curvatura natural de la correa;

La figura 3B es una vista ampliada de la representación en sección transversal de la cresta a lo largo del ancho de la correa en la entrada que se muestra en la figura 3A;

La figura 4 es una vista lateral de un sistema de correa transportadora de baja tensión accionado positivamente que tiene un amplificador de tensión según una realización ilustrativa de la invención;

La figura 5 es una vista isométrica del sistema de correa transportadora de baja tensión accionado positivamente de la figura 4 en un extremo de entrada;

La figura 6A es una vista isométrica de la barra frontal del sistema de correa transportadora de las figuras 4 y 5; La figura 6B es una vista de extremo de la barra frontal de la figura 6A;

La figura 6C es una sección transversal de la barra frontal de la figura 6A;

La figura 7A ilustra un freno de disco acoplado a un conjunto de ruedas dentadas en la vía de retorno del transportador de las figuras 4 y 5;

La figura 7B es una vista en primer plano del freno de disco de la figura 7A;

La figura 7C es una vista frontal del freno de disco y las ruedas dentadas de la figura 7A;

La figura 8A es una vista en sección transversal esquemática de un sistema de correa transportadora de baja tensión accionado positivamente que tiene un amplificador de tensión según otra realización de la invención; La figura 8B es una vista ampliada del amplificador de tensión de la figura 8A.

La figura 9A es una vista en sección transversal esquemática de un sistema de correa transportadora de baja tensión accionado positivamente que tiene un amplificador de tensión según otra realización de la invención La figura 9B es una vista ampliada del amplificador de tensión de la figura 9A;

La figura 10 muestra otra realización de un amplificador de tensión adecuado para su uso en un sistema de transporte que incluye una correa transportadora de baja tensión accionada positivamente;

La figura 11 muestra solo para información un amplificador de tensión adecuado para su uso en un sistema de transporte que incluye una correa transportadora de baja tensión accionada positivamente;

La figura 12Aes una vista lateral de una porción de entrada de un sistema transportador que incluye un amplificador de tensión según otra realización de la invención;

La figura 12B es una vista isométrica de la porción de entrada de la figura 12A;

La figura 12C es una vista isométrica del amplificador de tensión de la figura 12B;

La figura 12D es una vista en despiece ordenado del amplificador de tensión de la figura 12C; y

La figura 13 es un gráfico que muestra el crecimiento exponencial de la amplificación debido al aumento del arco de enrollamiento de la correa transportadora bajo varios coeficientes de fricción.

Descripción detallada de la invención

La presente invención proporciona un sistema para facilitar la transferencia de productos hacia y desde cintas transportadoras sin fin de baja tensión, accionadas positivamente, aumentando dinámicamente la tensión en una porción de la correa. La presente invención proporciona un amplificador de tensión y un procedimiento para amplificar dinámicamente la tensión en una región seleccionada y limitada de una correa transportadora de baja tensión accionada positivamente antes de la entrada del transportador para permitir que la correa transportadora se adapte a un elemento de entrada, en el forma de una barra de morro que tiene un diámetro que es más pequeño que la curvatura natural del correa. La presente invención se describirá a continuación en relación con una realización ilustrativa. Los expertos en la técnica apreciarán que la presente invención puede implementarse en varias aplicaciones y realizaciones diferentes y no está específicamente limitada en su aplicación a las realizaciones particulares representadas en este documento.

Las figuras 4 y 5 ilustran un sistema 300 de correa transportadora de baja tensión, accionado positivamente, que tiene una geometría de transferencia ajustada según una realización de la invención. El sistema de correa transportadora incluye un amplificador de tensión para amplificar suficientemente la tensión en la vía de retorno de la correa transportadora antes de la entrada para permitir que la correa logre la transición requerida alrededor de cualquier geometría en la entrada, mientras que simultáneamente permite la tensión en la correa en la vía de retorno zona anterior al punto de tensión amplificada para permanecer en baja tensión. El sistema de correa transportadora incluye una base 310 y una correa 360 transportadora de baja tensión accionada positivamente, como la correa ThermoDrive® disponible de Intralox, LLC, la correa de accionamiento positivo Cleandrive disponible de Habasit AG, correa de accionamiento positivo Gates Mectrol PosiClean® disponible de Gates Mectrol, la Volta SuperDrive™ y otras correas de accionamiento positivo disponibles de Volta Belting y otras correas transportadoras de baja tensión accionadas positivamente conocidas en la técnica. De acuerdo con la invención, la correa transportadora tiene una superficie exterior lisa sustancialmente libre de discontinuidades y una superficie interior con una pluralidad de dientes en un paso de correa dado. La correa 360 transportadora transporta productos a lo largo de una vía de transporte en la dirección de la flecha 363 y regresa a lo largo de una vía de retorno por debajo de la vía de transporte. La correa transportadora se orienta alrededor de elementos de guía de la correa, ilustrados como ruedas 332 dentadas accionadas en la vía de retorno, ruedas 334 dentadas de accionamiento en la salida y una barra 350 frontal en la entrada de la vía de transporte.

El primer juego de ruedas 332 dentadas accionadas está ubicado en la vía de retorno de la correa transportadora, y el segundo juego de ruedas 334 dentadas de accionamiento está montado en un extremo de la vía de transporte para accionar la correa transportadora. Una barra 350 frontal dentada pasiva está montada en un extremo del transportador opuesto al segundo juego de ruedas dentadas. La barra 350 frontal forma una estructura de guía para guiar la correa transportadora. De acuerdo con la invención, la barra frontal está ubicada en el extremo de entrada del transportador y las ruedas 334 dentadas de accionamiento están ubicadas en el extremo de descarga del transportador.

La barra 350 frontal está montada sobre un árbol 351 conectado a la base 310 en un primer extremo y puede girar libremente alrededor de él. Los rodamientos 354 de rodillos facilitan la rotación de la barra 350 frontal alrededor del árbol 351. La barra 350 frontal tiene un diámetro relativamente pequeño, menor que el arco de la curvatura natural de la correa 360. El pequeño radio de la barra frontal permite un espacio más pequeño entre dos cintas transportadoras o entre la correa transportadora y otro dispositivo.

Un amplificador de tensión, ilustrado como un dispositivo 380 de frenado acoplado a las ruedas 332 dentadas accionadas en la vía de retorno, aplica tensión a la correa antes de la entrada para permitir que la correa transportadora se enrolle alrededor de la barra 350 frontal de diámetro relativamente pequeño. Un amplificador de tensión, como un dispositivo 380 de frenado, permite que la correa 360 se adapte a la barra 350 frontal en la región de transferencia aplicando una tensión seleccionada solo a una porción de la correa 360 transportadora, como se describe a continuación. El dispositivo 380 de frenado de la realización ilustrativa se describe a continuación con respecto a las figuras 7A-7C.

Haciendo referencia a las figuras 6A-6C, la barra de morro se extiende desde un primer extremo 353 hasta un segundo extremo 354 e incluye una pluralidad de dientes alrededor de su perímetro. La barra frontal incluye una abertura 352 axial para recibir el árbol 351 (mostrado en la figura 4) alrededor del cual gira la barra 350 frontal. La barra 350 frontal ilustrativa incluye cinco dientes 355a-355e, aunque la invención no se limita a cinco dientes. Los rebajes 356 entre los dientes reciben elementos impulsores en la superficie impulsora de la correa 360 transportadora. Los dientes 355 ilustrativos son más grandes que los rebajes 356 y tienen bordes curvos.

En una realización, se pueden montar múltiples barras frontales en serie sobre un árbol con tirantes entre ellas.

Volviendo a las figuras 4 y 5, el sistema 300 transportador incluye además un amplificador de tensión, ilustrado como un dispositivo 380 de frenado, para aplicar tensión dinámicamente a partes seleccionadas de la correa transportadora. El dispositivo 380 de frenado ilustrativo es un freno de disco, que se muestra en detalle en las figuras 7A-7C. El dispositivo de frenado puede comprender alternativamente un freno de fricción, un motor hidráulico, un motor eléctrico, un freno de partículas magnéticas, un peso, rodillos u otro dispositivo adecuado. El dispositivo 380 de frenado permite que la correa se adapte a la barra frontal de pequeño diámetro 350 u otro elemento de guía de la correa. El dispositivo 380 de frenado aumenta dinámicamente la tensión en la correa para crear una zona de tensión amplificada de la vía 322 de retorno en el circuito de la correa transportadora, que se extiende entre el extremo de entrada de la vía 340 de transporte y el dispositivo 380 de frenado, para garantizar que la correa se enrolle alrededor de la barra 350 frontal. Esta tensión aumentada permanece en la correa 360 transportadora a través de la zona 340 de tensión de la vía de transporte. El dispositivo 380 de frenado ilustrativo añade tensión a la correa a través de estas zonas a cualquier tensión que ya exista en la correa. A medida que la correa pasa de la polea 334 de accionamiento a la zona 345 de tensión de la vía de retorno, la correa transportadora se libera de esta tensión insertada dinámicamente y puede relajarse.

El dispositivo 380 de frenado está conectado a un árbol 390 sobre el que se monta la serie de ruedas 332 dentadas accionadas. El dispositivo de frenado ilustrativo comprende un freno de disco. El freno de disco aplica tensión dinámicamente a la zona de tensión amplificada de la vía 322 de retorno entre la barra 350 frontal y las ruedas dentadas accionadas y a través de la vía 340 de transporte al desacelerar el árbol 390 para aplicar arrastre a la correa solo en esas regiones, mientras que la zona 345 de tensión de la vía de retorno permanece bajo poca o ninguna tensión.

El amplificador 380 de tensión ilustrativo aumenta dinámicamente la tensión en la porción seleccionada del circuito de la correa solo cuando las ruedas dentadas de accionamiento están impulsando la correa, haciendo que la correa se mueva a través del circuito. Cuando la correa transportadora está estacionaria, el amplificador de tensión no imparte tensión adicional. Cuando la correa transportadora está estacionaria, solo está presente en la correa tensión estática, que siempre está presente en la correa independientemente del movimiento, tal como pretensión, y el amplificador 380 de tensión no aumenta la tensión de la correa.

La figura 8A ilustra un transportador 400 que tiene una correa 460 transportadora de baja tensión accionada positivamente e incluye un amplificador 480 de tensión según otra realización de la invención. El transportador 400 hace funcionar una correa 460 transportadora de baja tensión, dentada y accionada positivamente a través de un circuito. El transportador incluye un pequeño elemento 411 de guía de la correa, como una rueda dentada, un rodillo, una barra de morro o una zapata estática en la entrada 410, un pequeño elemento 421 de guía de la correa, como una rueda dentada, un rodillo, una barra de morro o una zapata estática en la salida 420, una rueda 430 dentada de accionamiento debajo de la vía 440 de transporte y un amplificador 480 de tensión ubicado en la vía de retorno 450. El amplificador de tensión crea una zona 490 de tensión amplificada de la vía de retorno entre la zona 440 de tensión de la vía de transporte y la zona 450 de tensión de la vía de retorno cuando la correa transportadora está funcionando.

La figura 8B es una vista ampliada del amplificador 480 de tensión de la figura 8A. El elemento 411 cilíndrico en la entrada 410 tiene un diámetro muy pequeño y la correa 460 transportadora no puede adaptarse naturalmente a la periferia de la rueda dentada en la entrada 410 con la baja tensión deseada en la correa 460 transportadora en la zona 450 de tensión de la vía de retorno. En la presente invención, el amplificador 480 de tensión funciona para multiplicar cualquier tensión ya presente en la correa 460 transportadora antes del amplificador 480 de tensión. El amplificador de tensión crea una zona 490 de tensión amplificada de la vía de retorno, que está entre la zona 450 de tensión de la vía de retorno, donde se requiere que la tensión sea baja, y la entrada 410, donde se requiere que la tensión sea lo suficientemente alta para adaptarse a la periferia del pequeño elemento 411 de guía de la correa en la entrada 410. El amplificador 480 de tensión aumenta dinámicamente la tensión en la correa en la zona 490 de tensión amplificada de la vía de retorno del circuito de la correa transportadora, que se extiende entre el extremo de entrada de la vía 410 de transporte y el amplificador de tensión, para asegurar que la correa se enrolle alrededor del pequeño elemento 411 guía de la correa. Esta tensión aumentada permanece en la correa 460 transportadora a través de la zona 440 de tensión de la vía de transporte. A medida que la correa pasa de la polea 430 de accionamiento a la zona 450 de tensión de la vía de retorno, la correa transportadora se libera de esta tensión aumentada dinámicamente y puede relajarse.

Según la invención, el amplificador de tensión inserta dinámicamente tensión en la porción seleccionada del circuito de la correa cuando la correa transportadora está funcionando, sin añadir tensión adicional (tensión estática) a la correa transportadora cuando la correa transportadora está estacionaria. Por lo tanto, cuando la correa transportadora está estacionaria, solo hay tensión estática.

En una realización, el amplificador de tensión comprende uno o más elementos de enrollado de la correa, ilustrados como rodillos 470, 471, fijados perpendicularmente a la correa 460 transportadora dentro del circuito de la correa, preferiblemente en la vía de retorno. Los rodillos 470, 471 son paralelos entre sí y separados por una distancia seleccionada. La superficie 422 de accionamiento de la correa 460 transportadora se desplaza a lo largo de las periferias exteriores de los rodillos 470, 471. Debido a que los rodillos 470, 471 son sustancialmente resistentes al movimiento de rotación de la correa 460 transportadora, se crea arrastre en la correa 460 transportadora. El arrastre creado corresponde a la cantidad de arco de enrollado 480, 481 de la correa 460 transportadora alrededor de los rodillos 470, 471.

Los elementos 470, 471 de enrollado de la correa pueden tener cualquiertamaño, forma y forma adecuada para inducir arrastre en una correa transportadora que envuelve el elemento que envuelve la correa. En la realización ilustrativa, los elementos de enrollado de la correa son rodillos cilíndricos, pero los elementos de enrollado de la correa pueden tener alternativamente una forma elíptica, una forma semicircular, una forma poligonal o cualquier forma geométrica adecuada.

En una realización, los rodillos 440, 441 de control de enrollado opcionales se pueden colocar horizontal y verticalmente en relación con los rodillos 470, 471 para modificar la cantidad de enrollado 480, 481 que tiene la correa 460 transportadora alrededor de los rodillos 470, 471, controlando así la cantidad de arrastre creado en la zona 490 de tensión amplificada.

En otra realización, no mostrada en la figura 8B, los rodillos 470, 471 sustancialmente cilíndricos pueden estar sustancialmente fijos mediante el uso de un freno externo. El freno externo puede funcionar como un embrague de seguridad que permite que los rodillos 470, 471 sustancialmente fijos giren selectivamente cuando se excede la tensión requerida para adaptar la correa a la geometría en la entrada 410. El embrague libera los rodillos 470, 471 si la tensión multiplicada es demasiado alta, dados los niveles de tensión entrante.

En aún otra realización, no mostrada en la figura 8B, los elementos 470, 471 de enrollado de correa sustancialmente pueden incluir rebajes u otra geometría para enganchar los dientes de la correa 460 transportadora.

En una realización, los rodillos 440, 441 de control de enrollado giran junto con la correa 460 transportadora.

En otra realización, los rodillos 440, 441 de control de enrollado están fijos y resisten el movimiento de rotación de la correa 460 transportadora creando así arrastre con la superficie de la correa 460 transportadora independientemente del perfil de la superficie de la correa.

Un sensor u otro dispositivo puede monitorizar el amplificador 480 de tensión y/o la tensión en la correa 460 transportadora entre el amplificador 480 y la entrada 410. El sensor puede estar conectado a un controlador para controlar las posiciones de los rodillos 470, 471 para alterar el arco efectivo de enrollamiento para lograr la tensión deseada en la correa transportadora de accionamiento positivo en la zona 490 de tensión amplificada entre el amplificador 480 de tensión y la entrada 410.

La figura 9A es una representación en sección transversal esquemática simplificada de un transportador 500 que hace funcionar una correa 560 transportadora de baja tensión, dentada y accionada positivamente, con un elemento 511 de guía de la correa, como una rueda dentada, un rodillo, una barra frontal o una zapata estática, en la entrada 510 y un amplificador 580 de tensión dispuestos en la vía 550 de retorno de la correa. El transportador también incluye un pequeño elemento 521 de guía de la correa, como una rueda dentada, un rodillo, una barra frontal o una zapata estática, en la salida 520 y una rueda 530 dentada de accionamiento debajo de la vía 540 de transporte. El amplificador 580 de tensión crea una zona 590 de tensión amplificada de la vía de retorno cuando la correa transportadora está funcionando, multiplicando la tensión que ya existe en la correa antes del amplificador de tensión. La zona 590 de tensión amplificada de la vía de retorno creada por el amplificador de tensión se extiende entre la zona 540 de tensión de la vía de transporte y la zona 550 de tensión de la vía de retorno. El amplificador 580 de tensión comprende una disposición en serpentina de elementos de enrollado de la correa sustancialmente fijos, ilustrados como rodillos 572, 573, 574, 575, insertados en el circuito de la correa, preferiblemente en la vía de retorno. La correa 560 transportadora serpentea a través de los rodillos 572, 57, 574, 575 para proporcionar resistencia y aumentar la tensión en la zona 590 multiplicando la tensión que ya hay en la correa cuando entra en el amplificador 580 de tensión. Esta tensión aumentada permanece en la correa 560 transportadora a través de la zona 540 de tensión de la vía de transporte. A medida que la correa pasa de la polea 530 de accionamiento a la zona 550 de tensión de la vía de retorno, la correa transportadora se libera de esta tensión aumentada dinámicamente y puede relajarse.

La figura 9B es una vista ampliada del amplificador 580 de tensión de la figura 9A. En una realización, el arco del enrollado 582, 583, 584, 585 de la correa alrededor de los rodillos está determinado por la proximidad de los dos o más elementos 572, 573, 574, 575 de enrollado de la correa entre sí.

En una realización, los elementos 572, 573, 574, 575 que envuelven el correa se pueden ajustar entre sí en función de una medición de la tensión generada por el amplificador 580 de tensión. Un sensor u otro dispositivo puede medir la tensión y enviar señales a un controlador que controla la distancia de separación o la posición de los objetos 572, 573, 574, 575 sustancialmente cilíndricos para controlar la cantidad de tensión en la correa transportadora a través de la zona 590 de tensión amplificada.

Mientras que los elementos ilustrativos de enrollado de la correa comprenden rodillos sustancialmente cilíndricos, los elementos de enrollado de la correa en el amplificador 580 de tensión pueden tener cualquier geometría adecuada para multiplicar la tensión en una correa transportadora.

La figura 10 es una representación en sección transversal esquemática simplificada de otra realización del amplificador de tensión dinámico de la figura 9B, en la que los elementos enrolladores de correa, ilustrados como objetos 572', 573', 574', 575' sustancialmente cilíndricos, para envolver una correa 560' transportadora de baja tensión, accionada positivamente, están más cerca horizontalmente que en la figura 9B, dando como resultado un mayor arco de enrollado 586', 587', 588', 589'.

La figura 11 ilustra otra realización de un sistema 600 de transporte de correa transportadora de baja tensión accionado positivamente que incluye un amplificador de tensión según otro, que no forma parte de la invención. El amplificador 680 de tensión de la figura 11 comprende un sistema de placa o carril. El sistema de placa o riel comprende un elemento 681 superior, que comprende una placa o riel, dispuesto junto a la superficie de accionamiento de la correa 660 transportadora en la vía de retorno y un elemento 682 inferior, que comprende uno o más rieles adyacentes a la superficie de transporte de la correa transportadora en la vía de retorno. La correa transportadora corre entre los elementos 681, 682 bajo niveles ajustables de presión, induciendo así un arrastre en la correa transportadora para agregar selectivamente tensión dinámica a la correa. En una realización, los rieles pueden tener forma de V o de otra forma en la dirección de la transmisión y, por lo tanto, también sirven como un raspador para limpiar la correa. La tensión dinámica crea una zona 690 de tensión amplificada antes de la entrada 611. La tensión aumentada permanece en la correa a través de la zona 640 de tensión de la vía de transporte hasta la polea 630 de accionamiento. A medida que la correa pasa de la polea 630 de accionamiento a la zona 650 de tensión de la vía de retorno, la correa 660 transportadora se libera de esta tensión aumentada dinámicamente y puede relajarse.

La figura 12A-12D ilustra un amplificador 780 de tensión para una correa 760 transportadora de baja tensión accionada positivamente según otra realización de la invención. El transportador 700 hace funcionar una correa 760 transportadora de baja tensión, dentada y accionada positivamente a través de un circuito. El transportador incluye un pequeño elemento 711 de guía de la correa, en forma de barra frontal en la entrada 710, y un amplificador 780 de tensión ubicado en la vía 750 de retorno. Una rueda dentada de accionamiento (no mostrada) está ubicada en otra ubicación en el circuito. El amplificador de tensión crea una zona 790 de tensión amplificada de la vía de retorno entre la zona 740 de tensión de vía de transporte y la zona 750 de tensión de la vía de retorno cuando la correa transportadora está funcionando para ayudar a que la correa 760 se ajuste al elemento 711 de guía de la correa de entrada.

El amplificador de tensión incluye un bastidor 781 para montar los diversos componentes del amplificador de tensión en el transportador. El bastidor 781 comprende dos placas 782 opuestas conectadas por vigas 784 de soporte. Las vigas 784 de soporte se extienden a lo largo y ancho del bastidor. El amplificador de tensión incluye una pluralidad de elementos de enrollado de la correa, que se muestran como rodillos 770 y 771, que están montados en el bastidor 781 dentro de la vía de retorno de la correa. La superficie de accionamiento de la correa 760 transportadora se desplaza a lo largo de las periferias exteriores de los rodillos 770, 771. Las placas 782 laterales incluyen aberturas 783 para montar los rodillos 770, 771.

En la realización ilustrativa, cada rodillo 770, 771 comprende un elemento 772 cilíndrico que tiene lengüetas 775 de montaje triangulares que se extienden longitudinalmente a lo largo de la parte superior del elemento cilíndrico. El elemento 772 cilíndrico se inserta en un manguito 773 que tiene una protuberancia 776 que se extiende longitudinalmente que incluye una abertura triangular para recibir las lengüetas 775 de montaje triangulares. Las aberturas 783 en las placas 782 laterales incluyen rebajes cuadrados para recibir las protuberancias en el manguito, evitando la rotación de los rodillos cuando están montados.

Los elementos 770, 771 de enrollado de la correa pueden tener cualquier tamaño, estado y forma adecuados para inducir arrastre en una correa transportadora que envuelve el elemento que envuelve la correa. En la realización ilustrativa, los elementos de enrollado de la correa son rodillos cilíndricos con salientes, pero los elementos de enrollado de la correa pueden tener alternativamente una forma elíptica, una forma semicircular, una forma poligonal o cualquier forma geométrica adecuada.

En una realización, los rodillos 740, 741, 742, 743 de control de enrollado opcionales se pueden colocar en relación con los rodillos 770, 771 para controlar la cantidad de enrollado que tiene la correa 760 transportadora alrededor de los rodillos 770, 771, controlando así la cantidad de arrastre creado en la zona 790 de tensión amplificada. La posición de los rodillos 741, 742 de control de enrollado interior puede ser variable para permitir el ajuste de la cantidad de enrollado.

Como se muestra, la parte superior de cada placa 782 lateral incluye dos conjuntos de ranuras 787, 788 que se extienden en ángulo. Un rodillo 741, 742 de control de enrollado interior se inserta en una ranura de cada conjunto. La posición de cada rodillo de enrollado interior es ajustable. Como se muestra en la figura 12D, cada rodillo 741, 742 de control de enrollado incluye una tapa 743 de extremo con lados planos configurados para ser recibidos en una ranura. La configuración de la tapa 743 de extremo y las ranuras evitan la rotación de los rodillos de control de enrollado cuando se insertan.

Las placas 782 laterales también incluyen ranuras 789a, 789b exteriores para montar los rodillos 740, 743 de enrollado exterior.

La figura 13 es un gráfico que muestra el crecimiento exponencial de la amplificación debido al mayor arco de enrollamiento de la correa transportadora bajo varios coeficientes de fricción. Como se muestra, la relación de amplificación de tensión generalmente aumenta con el arco efectivo de enrollamiento de la correa transportadora alrededor de un elemento cilíndrico.

El uso de un amplificador de tensión en la vía de retorno de una correa transportadora de baja tensión accionada positivamente permite que la correa transportadora se adapte a un elemento en un extremo de la correa transportadora que es más pequeño que el arco natural de curvatura de la correa transportadora aumentando tensión en solo una porción del circuito de la correa transportadora. La capacidad de aumentar la tensión solo en la zona seleccionada mientras la correa transportadora está funcionando, sin aumentar la tensión cuando la correa transportadora está estacionaria, reduce el desgaste, aumenta la vida útil de la correa transportadora y mejora el seguimiento. Se puede utilizar cualquier medio adecuado para aumentar selectiva y dinámicamente la tensión en una porción limitada de un circuito de correa transportadora sin aumentar la tensión cercana a cero de la correa transportadora en la zona de tensión de la vía de retorno antes del amplificador de tensión.

El ámbito de las reivindicaciones no pretende limitarse a los detalles de las realizaciones ejemplares descritas.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema (300, 400, 500) transportador, que comprende:

una correa (360, 460, 560, 760) transportadora dispuesta alrededor de elementos de guía de la correa para formar un circuito que tiene una vía (340, 440, 540) de transporte, una entrada (350, 410, 510), una salida (420, 520) y una vía (322, 345, 450, 490, 550, 590, 750) de retorno, en el que la correa transportadora tiene una superficie exterior lisa sustancialmente libre de discontinuidades y una superficie interior con una pluralidad de dientes en un paso de correa dado;

una rueda (334, 430, 530) dentada de accionamiento en la salida del circuito para accionar positivamente la correa transportadora a través del circuito mediante el acoplamiento positivo de los dientes en la superficie inferior de la correa con la rueda dentada de accionamiento; y

un elemento de entrada en la entrada (350, 410, 510) del circuito; y

un amplificador (380, 480, 580, 780) de tensión dispuesto en la vía (322, 345, 450, 490, 550; 590, 750) de retorno; caracterizado por que el elemento de entrada es una barra (350, 411, 511, 710) frontal libremente giratoria que tiene dientes periféricos con rebajes (356) entre ellos para recibir los dientes de la correa transportadora y un diámetro que

es menor que un arco natural de curvatura de la correa transportadora;

y por que el amplificador (380, 480, 580, 780) de tensión comprende un freno (380) conectado a una rueda (332) dentada o una pluralidad (470, 471, 572, 573, 574, 575, 770, 771) de elementos de enrollado de la correa dispuestos perpendiculares al circuito, en el que los elementos (470, 471, 572, 573, 574, 575, 770, 771) de enrollado de la correa son sustancialmente resistentes al movimiento de rotación, de modo que el amplificador de tensión aumenta la tensión en una primera sección (322, 490, 590) del circuito entre el amplificador (380, 480, 580, 780) de tensión y la rueda (334, 430, 530) dentada de accionamiento cuando la rueda (334, 430, 530) dentada de accionamiento impulsa la correa (360,460, 560, 760), mientras que la vía de retorno de la correa transportadora entre la rueda (334, 430, 530) dentada de accionamiento y el amplificador de tensión permanece sustancialmente sin tensión, el amplificador (380, 480, 580, 780) de tensión no imparte tensión adicional a la correa (360, 460, 560, 760) transportadora cuando la correa (360, 460, 560, 760) transportadora está estacionaria.

2. El sistema transportador de la reivindicación 1, que comprende además un freno para hacer que los elementos (470, 471, 572, 573, 574, 575, 770, 771) de enrollado de la correa resistan el movimiento de rotación.

3. El sistema transportador de la reivindicación 2, en el que el freno funciona como un embrague de seguridad que permite que los elementos (470, 471, 572, 573, 574, 575, 770, 771) de enrollado de la correa giren cuando la tensión requerida para conformar la correa (460, 560, 760) transportadora al elemento (350, 411, 511) de entrada.

4. El sistema transportador de la reivindicación 1, en el que la correa transportadora se envuelve alrededor de los elementos (470, 471, 572, 573, 574, 575, 770, 771) de enrollado de la correa para inducir arrastre en la correa (460, 560) transportadora.

5. El sistema transportador de la reivindicación 1, que comprende además un bastidor para montar los elementos (470, 471, 572, 573, 574, 575, 770, 771) de enrollado de la correa.

6. El sistema transportador de la reivindicación 1, que comprende además un sensor para monitorizar la tensión en la correa transportadora después del amplificador de tensión y un controlador para ajustar el amplificador de tensión en base a la tensión monitorizada.

7. Un procedimiento para conformar la correa (360, 460, 560) transportadora al elemento de entrada en el sistema (300, 400, 500) transportador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende las etapas de:

hacer pasar la correa (360, 460, 560, 760) transportadora a través del circuito; y

aumentar la tensión en la correa (360, 460, 560, 760) transportadora a lo largo de la primera sección (322, 490, 590) del circuito utilizando el amplificador (380, 480, 580, 780) de tensión sin aumentar la tensión a lo largo de la vía (322, 345, 450, 490, 550, 590) de retorno del circuito previo al amplificador (380, 480, 580, 780) de tensión.

8. El procedimiento de la reivindicación 7 en el sistema (300, 400, 500) transportador según la reivindicación 6, que comprende además las etapas de:

monitorizar la tensión en la primera sección; y

ajustar el amplificador (380, 480, 580, 780) de tensión basado en la etapa de monitorización.