ITVE20110007A1

ITVE20110007A1 - AUTOMATIC RAIL TRANSPORT SYSTEM

Info

Publication number: ITVE20110007A1
Application number: IT000007A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Moro
Original assignee: Rm Ponterosso
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2011-01-21
Publication date: 2012-07-22

Description

DOCUMENTAZIONE DELL’INVENZIONE DOCUMENTATION OF THE INVENTION

Descrizione dell’invenzione avente per TITOLO: Description of the invention having the TITLE:

“sistema automatizzato di trasporto su rotaie’’ "Automated rail transport system ''

RIASSUNTO: Il sistema di trasporto scorie è composto da: ABSTRACT: The waste transport system consists of:

- un percorso su binario, che puRessere in piano, in quota o in pendenza, montato o meno secondo necessità su carpenteria (il percorso potrebbe anche svolgersi su asfalto), e caratterizzato da rettilinei o curve a seconda del percorso che necessita eseguire all'interno del sito industriale di destinazione; - a track path, which can be flat, high or sloping, mounted or not as needed on carpentry (the path could also take place on asphalt), and characterized by straights or curves depending on the path that needs to be performed inside the industrial site of destination;

- un carro snodato e automatizzato, che percorre ciclicamente il tragitto, la cui trazione avviene per ingranamento grazie ad un sistema articolato di coppie di pignoni comandati idraulicamente su una catena fissa utilizzata come cremagliera; nella parte superiore del pianale è istallata la vasca di raccolta delle scorie incernierata nella parte anteriore per permetterne il ribaltamento grazie ad un sistema di leve e ad un cilindro idraulico posizionato tra pianale e vasca . - an articulated and automated carriage, which runs cyclically along the route, whose traction takes place by meshing thanks to an articulated system of pairs of pinions hydraulically controlled on a fixed chain used as a rack; the slag collection tank is installed in the upper part of the platform, hinged at the front to allow it to be overturned thanks to a system of levers and a hydraulic cylinder positioned between the platform and the tank.

- un sistema di sensori di posizione lungo il tragitto, gestiti da un PLC che acquisendo i segnali da questi provenienti, governa il carro nella sequenza prevista secondo la logica implementata e rispondente alle necessità dell’impianto richiedente. - a system of position sensors along the route, managed by a PLC which, by acquiring the signals coming from them, governs the wagon in the required sequence according to the logic implemented and responding to the needs of the requesting plant.

Oltre a ciR il PLC comunica, dopo opportuna elaborazione dei dati, con il DCS deH’impianto sia i dati di esercizio del normale regime, sia i segnali di eventuali anomalie registrate, dando l’opportunità agli operatori di sia manualmente che in remoto per risolvere la problematica. In addition to ciR, the PLC communicates, after appropriate data processing, with the DCS of the system both the operating data of the normal regime, and the signals of any anomalies recorded, giving the operators the opportunity to both manually and remotely to solve the problem.

DESCRIZIONE: DESCRIPTION:

Finalità prima e peculiarità di questo sistema è quello di trasportare scorie proveniente da un ciclo produttivo in maniera totalmente automatizzato, controllato completamente in remoto sia dalla sala quadri che da quadro a lato del percorso in manuale, rìducendo al minimo la manutenzione tipica di altri sistemi di trasporto come ad esempio quello che utilizza tappeti rotanti, non essendo presenti componenti velocemente usurabili. The primary purpose and peculiarity of this system is to transport waste coming from a production cycle in a totally automated way, controlled completely remotely both from the control room and from the switchboard to the side of the path manually, reducing the maintenance typical of other systems to a minimum. transport such as the one that uses rotating belts, as there are no quickly wearing components.

Peculiare è anche il sistema di traino del carro sviluppato in questo progetto, che garantisce oltre alla robustezza del sistema meccanico anche, la capacità di trasportare quantità notevoli di scorie e la capacità di adattarsi ai percorsi più vari all’interno degli impianti industriali. Also peculiar is the towing system of the wagon developed in this project, which guarantees not only the robustness of the mechanical system but also the ability to transport considerable quantities of waste and the ability to adapt to the most varied routes within industrial plants.

Il sistema di trasporto scorie è composto di varie parti distinte tra loro: The waste transport system is composed of various distinct parts:

- Un percorso che può essere composto da una carpenteria metallica sulla quale sono istallati i binari che compongono un tragitto che può essere piano o inclinato; Il percorso può prevedere cambi di direzione , curve o cambi di pendenza, per meglio adattarsi alle esigenze deirimpianto; oppure su un percorso direttamente montato su asfalto (Vedi disegni 190081 - 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ). La carpenteria metallica è dimensionata in modo tale da non presentare frecce che possano provocare il disallineamento tra gli assi della catena fissata all’anima della putrella centrale e l’asse pignone , al passaggio del carro caricato. - A path that can be composed of a metallic carpentry on which the tracks that make up a path that can be flat or inclined are installed; The route may include changes in direction, curves or changes in slope, to better adapt to the needs of the system; or on a path directly mounted on asphalt (See drawings 190081 - 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). The metal carpentry is sized in such a way as not to have arrows that could cause misalignment between the axes of the chain fixed to the core of the central beam and the pinion axis, when the loaded carriage passes.

Da un carrello automatizzato, che esegue il tragitto ciclicamente in automatico, mosso da una centralina idraulica composta da pompa e motore elettrico, collocata a bordo, che comanda un sistema di quattro motori idraulici e riduttori sui cui assi sono calettati altrettanti pignoni ( vedi disegno allegato 190081 -8). From an automated trolley, which cyclically performs the journey automatically, moved by a hydraulic control unit composed of pump and electric motor, placed on board, which controls a system of four hydraulic motors and reducers on whose axes as many pinions are keyed (see attached drawing 190081 -8).

Si allega lo schema del circuito idraulico istallato sul sistema, ( vedi disegno allegato 190081 -21). The diagram of the hydraulic circuit installed on the system is attached, (see attached drawing 190081 -21).

Il movimento avviene grazie all’ingranamento dei pignoni su una o più catene ( secondo necessità d’impianto) fissate all’anima di una putrella posta sull’asse del percorso fatto dalle rotaie ( vedi disegno 190081 - 9). The movement takes place thanks to the meshing of the pinions on one or more chains (according to system needs) fixed to the core of a beam placed on the axis of the path made by the rails (see drawing 190081 - 9).

Perche sia possibile eseguire il percorso in curva, è necessario l'utilizzo di una ralla posta a metà del pianale, dividendo l'azione dell’ asse delle ruote anteriore da quello posteriore del carro, come mostrato dal disegno allegato 190081 - 10. For it to be possible to carry out the curve, it is necessary to use a fifth wheel placed in the middle of the floor, dividing the action of the front wheel axle from the rear wheel axle, as shown in the attached drawing 190081 - 10.

Il sistema di traino si compone poi di due ralle fissate sotto il pianale e poste in corrispondenza degli assi delle ruote. Su queste sono fissate le mensole di sostegno ( vedi disegno 190081 - 11) che fungono da supporto ai motori - riduttori che mettono in rotazione i pignoni calettati sul medesimo asse. I pignoni ingranano poi sulla catena posta tra i binari e fissata come mostrato nel disegno 190081 - 9 ,190081 -12. The towing system then consists of two fifth wheels fixed under the floor and placed in correspondence with the axles of the wheels. On these are fixed the support brackets (see drawing 190081 - 11) which act as support for the motors - gearboxes that rotate the pinions keyed on the same axis. The sprockets then mesh on the chain placed between the tracks and fixed as shown in the drawing 190081 - 9, 190081 -12.

Sulla parte superiore del pianale trova posto la vasca di carico delle scorie ( disegno 190081 - 13), resa ribaltabile da un sistema di leve( disegno 190081 -14) con cilindro idraulico ( disegno 190081 - 15) . azionato dalla stessa centralina idraulica che aziona motori-riduttori di traino, la quale devia il flusso dell’olio dal circuito di alimentazione dei motori verso il circuito di alimentazione del cilindro idraulico attraverso un gruppo di elettrovalvole comandate: quando il carro è fermo in attesa del carico o percorre il tragitto, viene alimentato il circuito dei motori idraulici, mentre quando il carro è fermo presso la posizione di scarico, le valvole si posizionano in modo tale da escludere il circuito di movimentazione ed alimentare quello del cilindro idraulico che puf3⁄4cosi estendersi e eseguire il ribaltamento . On the upper part of the platform there is the slag loading tank (drawing 190081 - 13), made overturning by a system of levers (drawing 190081 -14) with hydraulic cylinder (drawing 190081 - 15). driven by the same hydraulic unit that activates towing motors-reducers, which diverts the oil flow from the power supply circuit of the motors towards the power supply circuit of the hydraulic cylinder through a group of controlled solenoid valves: when the wagon is stopped waiting for the the hydraulic motors circuit is powered, while when the wagon is stationary at the unloading position, the valves are positioned in such a way as to exclude the movement circuit and feed that of the hydraulic cylinder which can thus extend and perform the overturning.

Quando lo stelo del cilindro rientra nella propria sede passa davanti ad un sensore magnetico che fa aprire le valvole del circuito idraulico in modo tale da rendere il cilindro libero di flottare, cosi da non aver alcuna influenza sulla vasca appoggiata a riposo e non influenzare in questo modo la misurazione del peso eseguita dalle tre celle di carico. When the cylinder rod returns to its seat it passes in front of a magnetic sensor that opens the valves of the hydraulic circuit in such a way as to make the cylinder free to float, so as not to have any influence on the resting tank and not to influence it way the weight measurement performed by the three load cells.

I motori-riduttori sono installati sugli alloggiamenti girevoli per poter seguire indipendentemente il tragitto, adattandosi punto per punto alta tangente alla curva. La ralla centrale permette di adattare la posizione delle ruote al binario, e ai pignoni di seguire il percorso svolto dalla catena nei punti in curva dove avremo delle differenti pendenze tra il binario interno e quello esterno alla curva. The motors-reducers are installed on the rotating housings to be able to independently follow the route, adapting point by point high tangent to the curve. The central fifth wheel allows you to adapt the position of the wheels to the track, and the sprockets to follow the path taken by the chain in the corners where we will have different slopes between the track inside and outside the curve.

La catena utilizzata come cremagliera ha la possibilità di adattarsi alla forma di qualunque percorso, mantenendo costante il modulo. Il pianale è dotato di quattro ruote( disegno 190081 - 16) indipendenti montate su supporti dotati di pernocuscinetti ( disegno 190081 -17 ) , libere di ruotare, indipendenti una dall’altra , sul proprio asse verticale. The chain used as a rack has the ability to adapt to the shape of any path, keeping the module constant. The platform is equipped with four independent wheels (drawing 190081 - 16) mounted on supports equipped with small bearings (drawing 190081 -17), free to rotate, independent of each other, on their own vertical axis.

- Un sistema di sensori; Il sistema è In grado attraverso l’utilizzo di sensori a -contatto lungo tutto il tragitto di dare la posizione del carro e del contenitore delle scorie e di regolare in remoto la velocità di avanzamento, fino a fermarlo in prossimità del punto di versamento o nella posizione di attesa scarico scorie. - A sensor system; The system is able, through the use of contact sensors along the entire route, to give the position of the wagon and the waste container and to remotely adjust the forward speed, up to stop it near the pouring point or in the waiting position for waste discharge.

Tutti i segnali provenienti da tali sensori sono gestiti secondo una logica implementata su PLC e resi disponibili al DCS, sul quale oltre ai normali parametri di esercizio, vengono visualizzati anche gli eventuali allarmi di sistema e poste in essere le manovre correttive necessarie. All the signals coming from these sensors are managed according to a logic implemented on the PLC and made available to the DCS, on which, in addition to the normal operating parameters, any system alarms are also displayed and the necessary corrective actions are implemented.

Sono presenti tre quadri elettrici, sia istallati a bordo carrello, necessari per l’alimentazione ed il cablaggio del sistema, sia posizionati a lato della carpenteria e necessari per la gestione della logica implementata a sistema, oltre che per la comunicazione con il sistema DCS. There are three electrical panels, both installed on the trolley, necessary for the power supply and wiring of the system, and positioned on the side of the carpentry and necessary for the management of the logic implemented in the system, as well as for communication with the DCS system.

Grazie alla presenza di 3 celle di carico posizionate in corrispondenza delle due cerniere anteriori ( particolare del disegno 190081 - 18 ) e su un punto di appoggio posteriore sotto la vasca ( disegno 190081 - 19), con la garanzia quindi di pesare la totalità delle scorie caricate, il sistema è in grado di fornire indicazioni riguardanti il peso di quanto caricato ed elaborare questa informazione per fornire il consenso o meno al sistema a partire o attendere ulteriori scorie da trasportare . Thanks to the presence of 3 load cells positioned at the two front hinges (detail of the drawing 190081 - 18) and on a rear support point under the tank (drawing 190081 - 19), with the guarantee of weighing all the slag loaded, the system is able to provide information regarding the weight of what is loaded and process this information to give consent or not to the system to start or wait for further waste to be transported.

Claims

CLAIMS 1 - CLAIM: Traction mode of the wagon: it has the ability to travel on rails with very narrow radii of curvature relative to the dimensions of the wagon, using a fifth wheel to "separate" the front and rear axles, and two fifth wheels under the floor to make the motor-reducer-pinion assemblies according to the tangent to the curve, autonomously between the front and rear pinions, which execute the curve at different moments and therefore in different positions necessarily have different tangents (see drawing 190081-20). The system thus results to have a number of degrees of freedom sufficient to have the ability to travel "propeller" routes, ie cornering and climbing at the same time. 2 - CLAIM: Compared to traditional systems using rotating belts, the system is equipped with an intrinsic safety as it does not have parts that slide together with the relative generation of heat. It is therefore also suitable for transporting flammable solid materials such as coal. 3 - CLAIM: The transport system is equipped along the way with a complex system of sensors that provide information on the position, speed of advancement of the wagon, phase of the sequences in progress, weight of the loaded material, and reprocessing this information, based on the logic established according to the plant needs defined by predetermined specifications and on which the design is based, automatically manages the entire cycle of loading - transport - discharging slag and return to the waiting position. The system also detects signals from the hydraulic control unit and regarding the temperature of the hydraulic oil, functionality of the oil filter; control unit, detects any malfunctions, reporting them to the DCS, in addition to the signals from the sensors positioned on the hydraulic cylinder There is therefore a continuous control of the system "step by step" unlike other transport systems such as the one that uses rotating belts. 4 - CLAIM: The speed of advancement of the wagon is continuously variable according to the contingent needs of the system, by intervening through remote programming on the proportional valve that manages the hydraulic supply of the system. 5 - CLAIM: The variation of the overturning speed of the slag holder takes place gradually in two ways: by intervening on the PLC programming or by acting directly on the valve regulation. 6 - CLAIM: The peculiarity of the slag transport system is that of using a completely automated wagon that moves on rails, equipped with a tank for the collection of slag with a capacity greater than that strictly necessary, instead of the usual use of rotating belts with the problems and the management costs that this type of system requires. A system such as that of the rotating belts can compose a path only through straight sections, while the system in question can perform an articulated path with the presence of curves, thus being able to adapt to the spaces and dimensions present in the field or to the needs of the system in a decisive manner. more snug. 7 - CLAIM: The use, to make traction of the wagon possible, of one or more (as needed) chains for pinions fixed to the core of a beam placed in a central position with respect to the tracks, acting as a rack. This, in addition to ensuring a safe connection of the wagon system to the track block and consequently a precise control of the movement along the path, by virtue of the reciprocal chain-pinion meshing, guarantees in the event of an accident to the hydraulic circuit or in the event of an interruption of the '' electrical power supply, the maintenance of the position just reached on the path, thanks to the application on the motors of block valves, which prevent the wagon from traveling backwards without control.