IT201900008835A1

IT201900008835A1 - Tampone gommato, in particolare per catene per linee di movimentazione/sollevamento di prodotti.

Info

Publication number: IT201900008835A1
Application number: IT102019000008835A
Authority: IT
Inventors: Carlo Garbagnati; Norberto Cattaneo
Original assignee: Regina Catene Calibrate Spa
Priority date: 2019-06-13
Filing date: 2019-06-13
Publication date: 2020-12-13
Also published as: EP3750833A1; CN112079047B; ES2938558T3; CN112079047A; US10994939B2; EP3750833B1; US20200391950A1; MX2020005848A

Description

TAMPONE GOMMATO, IN PARTICOLARE PER CATENE PER LINEE DI MOVIMENTAZIONE/SOLLEVAMENTO DI PRODOTTI

La presente invenzione si riferisce ad un tampone gommato ad alta flessibilità, in particolare per catene per linee di movimentazione/sollevamento di prodotti.

Come è noto nell’ambito delle linee conveyor, in particolare negli elevatori e discensori utilizzati nelle vetrerie, sono impiegate delle catene a tamponi gommati per la movimentazione e/o il sollevamento dei prodotti.

L’utilizzo degli elevatori/discensori nell’ambito di una linea, può essere necessario per:

- evitare gli ostacoli nel layout della linea del trasporto;

- movimentare prodotti tra livelli produttivi diversi;

- effettuare passaggi che altrimenti costringerebbero gli operatori a lunghi percorsi;

- necessità di produzione (ad esempio nel caso di capovolgitori a tamponi in vetreria che vengono utilizzati per evacuare eventuali sostanze contaminanti dal prodotto o permettere lavaggi dell’intero di contenitori).

Al fine di permettere tali movimentazioni, esistono vari tipi di catene che si differenziano per geometria dei tamponi gommati che possono avere forme diverse, come illustrato nelle figure 1a, 1b, 1c e 1d. Tali tamponi si differenziano in base alla sagomatura esterna, e possono essere principalmente individuati come tamponi a dita (figure 1a - 1b – 1c) e a geometria chiusa (o D-shape) (figura 1d).

In particolare, i tamponi per l’uso nelle catene sono caratterizzati in base principalmente alla loro forma e alle proprietà del materiale che li costituisce.

Tra i fattori principali che caratterizzano l’aspetto applicativo di detti tamponi gommati, si individuano il valore di deflessione massima (d), legato sostanzialmente all’altezza del tampone, e la forza di schiacciamento (Fd) conseguente a detta deflessione; quest’ultima caratteristica dipende dalla geometria degli elementi deformabili, e dal materiale del tampone, in particolare al suo modulo di elasticità e la sua durezza.

È altresì noto come tali tamponi necessitino di una capacità di presa o “grip” sufficiente per sollevare e/o abbassare gli elementi da trasportare nelle linee di trasporto; tale aspetto è demandato al coefficiente d’attrito tra tampone e prodotto trasportato

In sintesi, la capacità di presa del prodotto tramite il tampone è quindi legata alla forza di deflessione (Fd) realizzata sul prodotto da trasportare e realizzata mediante la deflessione dei tamponi gommati (d) in direzione x-x (Fig.3a).

Analizzando l’applicazione di un generico elevatore/discensore, si possono dedurre le forze necessarie per il trattenimento di un prodotto durante la sua movimentazione; queste dipendono:

- dal peso stesso del prodotto;

- dal coefficiente di attrito (COF) tra la superficie del prodotto e il tampone gommato;

- dall’eventuale presenza di elementi contaminanti (olii, grassi, pulviscolo) tra tampone e prodotto tali da ridurne il COF;

- dalla presenza di percorsi curvilinei e quindi di forze centrifughe, che si sommano al peso del prodotto.

Per quanto riguarda i tamponi invece, come già anticipato, le forze che essi esercitano sul prodotto da trasportare dipendono sostanzialmente da:

- la geometria del tampone;

- la deflessione del tampone;

- le caratteristiche meccaniche dell’elastomero con cui è realizzato il tampone (modulo elastico e durezza in particolare).

- Coefficiente d’attrito tra il tampone gommato di presa e il prodotto da movimentare

Come si può facilmente intuire, esiste un valore ottimale di forza di deflessione (Fd) che permette di ottenere il giusto compromesso per soddisfare le esigenze di trasporto.

Non va infatti trascurato che la forza di deflessione Fd che viene esercitata per garantire la presa del prodotto risulta determinante per il calcolo della forza che sollecita la superficie di usura della catena (riferimento F in Fig.3a); pertanto se si eccede con tale forza di deflessione Fd, si rischia di avere una precoce usura sia della catena che degli elementi di guida per via del raggiungimento dei limiti di PV, intendendo per PV il prodotto “pressione x velocità”, ossia un indice tribologico indicativo dei limiti di utilizzo di elementi in movimento relativo tra loro.

È quindi necessario che i valori di forza (Fd) che permettono la movimentazione in sicurezza dei prodotti, non siano troppo elevati e che di conseguenza non causino il superamento del PV del sistema catena-via di corsa.

Risulta altresì importante fare in modo che la forza di deflessione Fd possa mantenersi costante per un range di deflessione (d) esteso. Tale caratteristica del tampone sarà riferita come “capacità di regolazione”.

L’ampia capacità di regolazione risulta importante in quanto è lasciata all’operatore della linea la libertà di poter regolare la posizione relativa dei tamponi in base al formato del prodotto trasportato, al peso, alla velocità, o ad altre caratteristiche specifiche dell’applicazione.

Pertanto, la ridotta capacità di regolazione, potrebbe indurre l’operatore ad errori ed a conseguenti malfunzionamenti causati dall’eccesso della forza di deflessione.

Altri fattori applicativi importanti che variano a seconda delle caratteristiche costruttive dei tamponi sono:

- la limitazione quanto più possibile dell’effetto di “scalcio” del prodotto, che si verifica durante il rilascio del prodotto. Infatti, il rilascio del tampone gommato tende ad imprimere una variazione di velocità del prodotto nella direzione del moto; questa componente è di solito indesiderata in conseguenza del fatto che può provocare una spaziatura non uniforme dei prodotti trasportati e, nella peggiore delle situazioni, la possibile caduta dei prodotti;

- sanificabilità/pulibilità (difficile per le geometrie a “dita” in quanto rappresentano dei ricettacoli di sporcizia difficilmente pulibili).

Le geometrie dei tamponi di tipo noto consentono di soddisfare alcuni dei requisiti menzionati, anche se spesso presentano degli inconvenienti, che ne limitano gli ambiti applicativi.

Tra i tamponi noti si possono menzionare, sempre facendo riferimento alla figura 1:

- i tamponi di figura 1a: sono adatti per il trasporto di prodotti pesanti, in cui non è necessaria una capacità di regolazione significativa ed in cui non sono richieste specifiche caratteristiche di pulibilità; tuttavia sono caratterizzati da un effetto di scalcio del prodotto per effetto dell’asimmetria dei denti e dei carichi elevati che li contraddistinguono;

- i tamponi di figura 1b: adatti per il trasporto di prodotti medio/leggeri, in cui è necessaria un’elevata capacità di regolazione, ed in cui non sono richieste specifiche caratteristiche di pulibilità; sono caratterizzati da un effetto di scalcio del prodotto per effetto dell’asimmetria dei denti pur essendo caratterizzato da carichi di deflessione medio/bassi;

- i tamponi di figura 1c: adatti per il trasporto di prodotti leggeri, in cui è necessaria una elevata capacità di regolazione, ed in cui non sono richieste specifiche caratteristiche di pulibilità; tuttavia sono caratterizzati da un effetto di scalcio del prodotto per effetto dell’asimmetria dei denti, pur essendo caratterizzati da carichi di deflessione bassi;

- i tamponi di figura 1d: sono adatti per il trasporto di prodotti medio/pesanti, in cui non è necessaria una capacità di regolazione significativa ed in cui sono richieste specifiche caratteristiche di pulibilità; essi caratterizzati da un limitato effetto di scalcio per effetto della geometria simmetrica.

Non esiste una geometria di tampone che permetta di accorpare tutte le caratteristiche applicative sino a qui descritte.

Compito precipuo del presente trovato consiste nel fatto di realizzare un tampone gommato che risolva i problemi tecnici sopra esposti, ovvii agli inconvenienti dei tamponi considerati singolarmente e superi i limiti della tecnica nota consentendo di avere una geometria unica che consenta il trasporto sia di prodotti medio/pesanti che di prodotti leggeri.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un tampone che abbia un elevato campo di regolazione ed un’elevata pulibilità.

Un altro scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare un tampone che non comporti l’effetto di scalcio del prodotto al suo rilascio.

Un ulteriore scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare un tampone gommato che sia in grado di dare le più ampie garanzie di affidabilità e sicurezza nell'uso.

Un altro scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare un tampone per catene che sia facile da realizzare ed economicamente competitivo se paragonato alla tecnica nota.

Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un tampone gommato come descritto nella allegata rivendicazione 1, che permette di combinare i vantaggi meccanici dei tamponi a dita (tipo quelli indicati in Fig.1b) con i vantaggi di pulibilità dei tamponi a geometria chiusa (tipo quelli indicati in Fig. 1d).

Altre caratteristiche sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, seppure non esclusive, di un tampone per catene secondo l’invenzione, illustrate a titolo indicativo e non limitativo con l'ausilio degli allegati disegni in cui:

le figure 1a a 1d sono delle viste frontali di tamponi per catene secondo l’arte nota;

la figura 2 è una vista frontale di una forma di realizzazione del tampone per catene secondo l’invenzione;

la figura 3a è una vista dall’alto di un sistema di trasporto di bottiglie includente il tampone per catene di figura 2;

la figura 3b è una vista laterale del sistema di trasporto di figura 3a;

la figura 4 è un grafico rappresentativo della forza di deflessione (Fd) in funzione della deflessione (d) del tampone secondo la direzione x-x indicata in Fig.3a; tale grafico riporta gli andamenti per due tamponi noti (tipo 1b e 1d) e per il tampone secondo l’invenzione, mostrato in figura 2.

Con riferimento alla figura 2, il tampone gommato per catene, in particolare per catene per linee di movimentazione/sollevamento di prodotti, indicato globalmente con il numero di riferimento 1, include un asse di simmetria verticale I, una base 2 piena che ne consente l’accoppiamento alla catena e una parte 2’ superiore cava, includente una parete 3 opposta alla base 2 e atta ad interagire con un prodotto trasportato. Il tampone 1 ha un’altezza complessiva h e la parte superiore 2’ comprende due pareti laterali costituite da due semi-pareti 4,4’, aventi uno spessore s1 e connesse alla parete 3, e due semi-pareti 5,5’, aventi spessore s2, connesse alla base 2. In particolare tali coppie di semi-pareti realizzano tra di loro un angolo a1 rientrante internamente nella parte cava della parte superiore 2’, mentre le semi-pareti 4,4’ realizzano un angolo a2 con l’asse di simmetria verticale I di detto tampone 1.

Secondo l’invenzione il rapporto tra l’altezza h e lo spessore s1 è superiore o uguale a 10, l’angolo a1 è inferiore o uguale a 90°, e l’angolo a2 è superiore o uguale a 40°.

Inoltre il tampone gommato per catene 1 è di un materiale elastomero con durezza compresa tra 40 e 55 ShA.

In particolare l’altezza h è compresa tra i 35 mm e 45 mm, preferibilmente è di circa 40.5 mm, l’angolo a1 è di circa 80° e l’angolo a2 è di circa 50°.

Inoltre lo spessore s1 delle semi-pareti 4,4’ è inferiore a 4 mm, preferibilmente di circa 3.2 mm.

Ulteriormente, le semi-pareti 5,5’ hanno uno spessore s2 inferiore a 4 mm, preferibilmente di 3.2 mm.

La distanza d1, corrispondente alla distanza tra l’angolo a1 tra le semi-pareti 4; 4’ e 5; 5’ e l’angolo tra le semi-pareti 4; 4’ e la parete 3, è sostanzialmente superiore a 6.9 mm, preferibilmente è di circa 9 mm.

Ulteriormente la distanza d2, corrispondente alla distanza tra l’angolo tra dette semi-pareti 4; 4’ e detta parete 3 e l’estremità di detta parte 2 superiore, è superiore o uguale a 4.9 mm, preferibilmente di circa 5.7 mm.

Infine, la sommità di detta parte 2 superiore del tampone ha una forma arcuata avente un raggio r inferiore a 100 mm, preferibilmente di circa 50 mm.

Le figure 3a e 3b illustrano il tampone 1 secondo l’invenzione installato su un trasportatore conveyor 6 di bottiglie B, avente una pluralità di maglie 7 e una pluralità di detti tamponi 1 che consentono la movimentazione delle bottiglie.

Tali caratteristiche descritte permettono di ottenere un tampone avente caratteristiche di deflessione, quindi di presa degli elementi da trasportare, ottimali tali quelle dei tamponi a dita includendo i vantaggi dei tamponi a geometria chiusa.

La figura 4 illustra un grafico di confronto prestazioni di un tampone 1 secondo l’invenzione rispetto ai due tamponi secondo la tecnica nota mostrati rispettivamente in figura 1b e 1d. Come si può vedere la forza di deflessione Fd in funzione alla deflessione (d), ottenuta con la nuova geometria chiusa è sostanzialmente equivalente a quella ottenuta con la geometria a dita.

Il funzionamento del tampone gommato è chiaro ed evidente da quanto descritto.

Si è in pratica constatato come il tampone gommato, secondo il presente trovato, assolva il compito nonché gli scopi primari prefissati (contenimento della forza Fd, estensione del campo di regolazione) permettendo nel contempo il trasporto di oggetti in condizioni di sicurezza

Un altro vantaggio del tampone gommato, secondo il trovato, consiste nel fatto di avere una grande pulibilità il che ne consente l’uso nel ambito di un elevato numero di applicazioni.

Un ulteriore vantaggio del tampone gommato, secondo il trovato, consiste nel fatto di avere un effetto di scalcio limitato grazie alla geometria simmetrica di esso.

Il tampone gommato per catene così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

La presente invenzione è stata descritta, a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate da un esperto nel ramo, senza per questo uscire dal relativo abito di protezione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Tampone gommato per catene (1), in particolare per catene per linee di movimentazione/sollevamento di prodotti, avente un asse di simmetria verticale (I) avente una base (2) piena di accoppiamento alla catena e una parte (2’) superiore cava, includente una parete (3) opposta a detta base (2) e atta a impegnarsi con un prodotto trasportato, detto tampone (1) avente un’altezza complessiva (h) e detta parte superiore (2’) comprendendo pareti laterali costituite da due semipareti (4,4’), aventi uno spessore (s1) e connesse a detta parete (3), e due semi-pareti (5,5’) aventi spessore (s2) connesse a detta base (2), dette coppie di semi-pareti realizzando tra di loro un angolo (a1) rientrante internamente nella parte cava di detta parte superiore (2’), dette semi-pareti (4,4’) realizzando un angolo (a2) con detto asse di simmetria verticale (I) di detto tampone (1), detto tampone gommato (1) essendo caratterizzato da una geometria chiusa cava e dal fatto che il rapporto tra detta altezza (h) e detto spessore (s1) è ≥ a 10, che l’angolo (a1) è ≤ a 90°, e che l’angolo (a2) è ≥ a 40°.
2) Tampone gommato per catene (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato di essere di materiale elastomero con durezza compresa tra 40 e 55 ShA.
3) Tampone gommato per catene (1) secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto di avere un’altezza (h) compresa tra 35 mm e 45 mm, preferibilmente di circa 40.5 mm.
4) Tampone gommato per catene (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto angolo (a1) è di circa 80°.
5) Tampone gommato per catene (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto angolo (a2) è di circa 50°.
6) Tampone gommato per catene (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto spessore (s1) di dette semi-pareti (4,4’) è ≤ a 4 mm, preferibilmente di circa 3.2 mm.
7) Tampone gommato per catene (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato che lo spessore (s2) di dette semi-pareti (5,5’) è ≤ a 4 mm, preferibilmente è di 3.2 mm.
8) Tampone gommato per catene (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di avere una distanza (d1), corrispondente alla distanza tra l’angolo (a1) tra dette semi-pareti (4; 4’) e (5; 5’) e l’angolo tra dette semi-pareti (4; 4’) e detta parete (3), ≥ a 6.9 mm, preferibilmente circa 9 mm.
9) Tampone gommato per catene (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di avere una distanza (d2), corrispondente alla distanza tra l’angolo tra dette semi-pareti (4; 4’) e detta parete (3) e l’estremità di detta parte (2) superiore, ≥ a 4.9 mm, preferibilmente di circa 5.7 mm.
10) Tampone gommato per catene (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto la sommità di detta parte (2) superiore ha una forma concava avente un raggio (r) < a 100 mm, preferibilmente di circa 50 mm.