APARATO TRANSPORTADOR VIBRATORIO
SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama el beneficio de la solicitud provisional de Patente de los E.U.A. No. 60/146,462, presentada en julio 30 de 1999. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a un aparato transportador
vibratorio que se adapta para desplazarse por una pluralidad de pares de pesas excéntricas giratorias, en donde el aparato de transporte vibratorio incluye resortes impulsores sintonizados en forma sub-resonante y la pluralidad de pares de pesos giratorios son puestos en fase o sincronizados, de manera acumulativa durante rotación. U En la industria vibratoria, aparatos de transporte vibratorio tales como alimentadores vibratorios, transportadores vibratorios, tamices vibratorios, lechos fluidizados de transferencia térmica vibratorios, molinos de atrición y semejantes, todos han sido energizados pro un método de energizado o impulso bien conocido y popular denominado el tipo de impulso "alimentación simple" o "fuerza bruta". Un par sencillo de pesas excéntricas giratorias en la única fuente de la energía de alimentación en este tipo impulsor. Instaladas directamente a través uno de otro, un par simple de pesas excéntricas que giran en direcciones opuestas como se ilustra en la Figura 1 , vibrarán el aparato de transporte vibratorio, con un movimiento en línea recta lineal o de "avance y retroceso". Conforme la capacidad del transporte de carga del aparato de transporte se ha
« . . .. ... ¡?SíM ? -an ÉMBltl J . <_ - J- ?Jt i.J 1 incrementado con los años, el peso de las pesas excéntricas giratorias también necesariamente se incrementó en tamaño. Igualmente para la demanda de potencia de motor eléctrico utilizada para hacer girar los pesos excéntricos. Ejemplos de esta situación práctica se ven en la Patente de los E.U.A. No. 4,180,458 y en la Patente de los E.U.A. No. 4,826,017. En ambas de estas patentes, solo un par de pesos excéntricos giratorios se utiliza. La Patente de los E.U.A. No. 4,180,458 utiliza un tipo de conexión "banda en V" entre el eje transversal que gira los pesos excéntricos y el motor impulsor. En la Patente de los E.U.A. No. 4,826,017, pueden utilizarse motores vibratorios, o pesas excéntricas montadas en un eje transversal, que se giran por una banda en V o tipo de cadena de impulso motriz pueden ser utilizadas. Para lograr un movimiento de transporte circular, un par de pesas excéntricas giratorias se monta diametralmente opuestas entre sí. Luego, al girar las pesas excéntricas en la misma dirección, un tipo de "torcido" de acción vibratoria o transporte circular, puede lograrse. Un ejemplo es la Patente de los E.U.A. No. 3,254,879. Como se ilustra ahí, dos motores eléctricos se acoplan directamente a pesas excéntricas montadas en un eje transversal. El resultado es una carrera helicoidal que transporta el material contenido en una dirección circular. Otro ejemplo de esta situación se ilustra en la Patente de los E.U.A. No. 3,173,068 de Dumbaugh y en las Figuras 5A y 5B. Por muchos años, ha sido bien conocido que un solo par de pesas excéntricas giratorias puede combinarse para utilizar con un aparato de transporte vibratorio para producir ya sea un tipo "lineal" o "torcido" de acción de carrera. Al "detener" mentalmente e imaginar la posición de las pesas excéntricas 20 en cuatro incrementos de 90° de una rotación de 360°, se hace el diagrama de una revolución completa en cada una de las Figuras 2A y 2B. Cuando ambas de estas pesas excéntricas 20 giran en direcciones opuestas entre sí como se ilustra en forma diagramática en la Figura 2A, se logra un tipo "lineal" de salida de carrera. Al hacer que el par de pesas excéntricas giratorias 20 giren en la misma dirección entre sí como se ilustra en la Figura 2B, la salida de carrera desarrolla un "torcimiento" del par de fuerzas resultante. Un par de pesas excéntricas giratorias se "pondrá en fase" adecuadamente para producir ya sea un tipo de fuerza vibratoria "lineal" o "torcida" y la salida de carrera resultante debido a que buscan inherentemente su nivel más bajo de salida de energía. Dicho de manera diferente, los motores vibratorios que giran los pesos excéntricos tratan de hacer el menor trabajo posible. Consecuentemente, las pesas excéntricas "compensan" o cancelan la salida de fuerza para la porción de dos cuartos del ciclo rotacional a 0° y 180°. Al hacerlo, las dos pesas excéntricas necesariamente se dirigen para combinar sus salidas de fuerza por las restantes porciones de dos cuartos o la otra mitad de su ciclo rotacional en 90° y 270°. Cuando eso sucede, los dos motores involucrados acumulativamente agregan su capacidad de potencia. Por ejemplo, si dos motores de 1.5 caballos de fuerza (hp) se emplean, la capacidad de potencia total del par de motores sería de 3 HP. El par de pesos excéntricos giratorios puede montarse en un eje transversal con dos cojinetes y desplazados por un motor a través de una combinación de banda en "V" apropiada. Dos eje transversales, uno por cada pesa excéntrica se requerirán Cualquier otro tipo de transmisión conveniente tal como una cadena, engranajes o semejantes también puede ser utilizada. Otra alternativa es utilizar el motor vibratorio 11 como se proporciona por Kinergy Corporation, como se ilustra en la Figura 3. Este motor vibratorio tiene una flecha doble extendida. Pesas excéntricas 20 pueden ser instaladas en ambos extremos de la flecha, pero se consideran acumulativamente como una sola pesa excéntrica giratoria. Motores vibratorios equipados con pesas excéntricas montadas en la flecha se enfatizarán aquí, pero otras combinaciones desplazadas por eje transversal también pueden ser utilizadas tales como bandas en V y semejantes. En cualquier caso, el par de pesas excéntricas giratorias se instala y se vuelve una parte integral del transporte a través del montaje. Cuando se requiere más energía de alimentación para mover cargas más pesadas sobre la longitud del canal de transporte, se requieren más fuerza de peso excéntrico giratoria y potencia. Consecuentemente, los pesos excéntricos giratorios se vuelven más grandes y más pesados y tienen una salida de fuerza mayor Igualmente, los devanados eléctricos del motor
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vibratorio se incrementan en tamaño para producir más potencia. Este incremento en la salida de fuerza de peso excéntrica y la potencia del motor vibratorio respectivos se han aproximado al punto en que los motores vibratorios actualmente son tan grandes como sea práctico para fabricar o para utilizar en un tipo de aparato de transporte vibratorio. Por lo tanto, si algún método de combinar una pluralidad de pares de motores vibratorios y pesos excéntricos giratorios pudiera encontrarse, permitiría que se utilizaran dos o más pares de motores vibratorios y pesos excéntricos en combinación en lugar de solo un par de motores que esencialmente son dos veces tan grandes o más. Con los años, se han realizados muchos intentos por combinar más de un par de motores vibratorios y pesas excéntricas para incrementar la salida de fuerza total y la capacidad de potencia. Desafortunadamente, cuando más de un par de pesas excéntricas giratorias se utilizaron, siempre tenderán a "cancelar" sus salidas de fuerza respectivas. La acción de carrera resultante en la máquina vibratoria, de hecho se vuelve menos o incluso se reducirá virtualmente a sin desplazamiento o carrera cero. Un ejemplo de esta situación indeseada se ilustra en la Figura 4 En la Figura 4, un segundo par de pesas excéntricas giratorias se utiliza. Después de que se inician las pesas excéntricas giratorias y giran a su velocidad apropiada, cada una de las cuatro pesas excéntricas se moverá a un sitio en su rotación, de manera tal que todas las fuerzas de salida se cancelan entre sí. Consecuentemente, la salida de fuerza neta es esencialmente cero y los motores involucrados virtualmente no
-*^- desarrollan potencia. Esto también sucede cuando los motores se cambian para girar en direcciones opuestas. En lugar de agregar sus salidas de fuerza respectivas de cada par de pesas excéntricas, se cancelan entre sí. Esta es la razón por la cual cualquier combinación de pesas excéntricas de marcha libre utilizadas en un aparato de transporte vibratorio siempre se ha limitado previamente a un par. La colocación en fase acumulativa deseada de una pluralidad de pares de pesas excéntricas giratorias nunca se ha logrado exitosamente con pesas excéntricas giratorias de marcha libre, que no están articuladas rotacionalmente en forma mecánica o física o acopladas entre sí. Por lo tanto, por muchos años, ha habido una necesidad sin responder por la capacidad de utilizar más de un par de pesas excéntricas giratorias, para permitir que la capacidad de salida de fuerza vibratoria total se incremente y la cantidad total relacionada de potencia se incremente. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Un aparato de transporte vibratorio adaptado para desplazarse por una pluralidad de pares en fase acumulativos de pesas excéntricas giratorias de marcha libre. La salida de fuerza acumulativa producida por las pesas excéntricas giratorias será una cantidad unificada igual a la suma de todos los pares múltiples de pesas excéntricas. Las salidas de potencia respectivas de los motores que giran estas pesas excéntricas, también se agregarán en forma acumulativa. Esta "puesta en fase" deseada de pares múltiples de pesas
. «*. .¿...ü .i l^ excéntricas giratorias, solo ocurrirá cuando se utiliza en conjunto con resortes de impulsor rígidos, ajustados en forma sub-resonante y adecuadamente estabilizados. Este tipo de desplazamiento vibratorio, en ocasiones se denomina un sistema de "masa libre", pero más comúnmente es conocido como el "sistema de impulso Kinergy". Técnicamente, se identifica como el tipo de impulso vibratorio "versión motorizada controlada eléctricamente de una "alimentación de fuerza libre", combinada con resortes ajustados en forma sub- resonante", como se describe en la Patente de los E.U.A. No. 3,251 ,457 de Dumbaugh. La formación en fase acumulativa de una pluralidad de pares de pesas excéntricas giratorias es aplicable a transportadores vibratorios del tipo no compensado, que deben fijarse rígidamente a su estructura de soporte. También es aplicable a máquinas de transporte vibratorias que se compensan dinámicamente y proporcionan con resortes de aislamiento. El contrapeso puede ser una estructura longitudinal sencilla, o el contrapeso puede seccionalizarse en una pluralidad de segmentos como se ilustra en la Patente de los E.U.A. No.4.149,627 de Dumbaugh. La presente invención es aplicable a todos los tipos de aparatos y máquinas de transporte inducido, por ejemplo alimentadores vibratorios, transportadores vibratorios, tamices vibratorios, secadores o enfriadores de lecho fluidizado vibratorios, vibradoras de fundición, recuperadores de arena, molinos de atrición y semejantes. La invención también puede aplicarse a máquinas de transporte circulares, como se ilustra en las Figuras 14A-B, tales como alimentadores vibratorios, transportadores, elevadores en espiral, enfriadores o secadores de lecho fluidizado, molinos de atrición y semejantes. Es importante notar que todas estas máquinas de transporte vibratorio deben emplear los resortes de sintonizado sub-resonante como tipo de configuración de impulso vibratorio que se estabiliza adecuadamente para que esta separación de fase múltiple deseada de una pluralidad de pares de pesas excéntricas giratorias ocurra. Los pares múltiples de pesas excéntricas giratorias se instalan y se vuelven una parte integral de la estructura de canal de transporte del aparato de transporte, cuando el aparato de transporte vibratorio es del tipo "no compensado". Esto significa que su bastidor base está "fijo" rígidamente a una base estacionaria robusta. Por el contrario, cuando el transportador vibratorio es "compensado dinámicamente", el par de pesas excéntricas giratorias puede instalarse ya sea en el canal de transporte o un miembro de compensación. Cuando el aparato de transporte se compensa, el par de pesas excéntricas giratorias casi siempre se instala en el miembro de compensación. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS DE DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama de un transportador vibratorio desplazado por un par sencillo de motores vibratorios con pesas excéntricas giratorias de tamaño virtualmente igual en cada motor.
. A l-? La Figura 2A es un diagrama que ilustra la salida de carrera resultante de un par de pesas excéntricas giratorias que giran en direcciones opuestas entre sí. La Figura 2B es un diagrama que ilustra la salida de carrera resultante de un par de pesas excéntricas giratorias, que giran en la misma dirección entre sí. La Figura 3 muestra un motor vibratorio con pesas excéntricas giratorias. La Figura 4 es un diagrama de un transportador vibratorio que tiene dos pares de pesas excéntricas giratorias conectadas a un aparato transportador, pero sin resortes de impulso ajustados en forma sub-resonante. Las Figuras 5A y 5B son diagramas de un mecanismo de transporte circular vibratorio que tiene un par sencillo de motores vibratorios y pesas excéntricas giratorias. La Figura 6 es una vista en elevación lateral de un aparato de transporte vibratorio que tiene tres pares de motores vibratorios y pesas excéntricas giratorias con resortes de impulso del tipo bobina de acero, ajustados en forma sub-resonante y estabilizadores. La Figura 7 es una vista en elevación lateral de la conexión entre dos secciones de un contrapeso.
Las Figuras 8A-B son diagramas que muestran la formación en fase acumulativa de tres pares de pesas excéntricas giratorias del aparato de transporte mostrado en la Figura 6. La Figura 9A muestra una porción agrandada del aparato de transporte de la Figura 6. La Figura 9B es una sección transversal del aparato de transporte de la Figura 6. La Figura 10 es un esquemático eléctrico para motores vibratorios del aparato de transporte de la Figura 6. La Figura 11 es una vista en elevación lateral del aparato de transporte vibratorio no compensado, que incluye una pluralidad de pares de motores vibratorios y pesas excéntricas. La Figura 12 es una vista en elevación lateral del aparato de transporte vibratorio compensado que tiene un contrapeso de una pieza y una pluralidad de pares de motores vibratorios y pesas excéntricas giratorias. La Figura 13 es una vista en elevación lateral de un aparato de transporte vibratorio que incluye un contrapeso seccionalizado y tres pares de motores vibratorios y pesas excéntricas giratorias. Las Figura 14A y 14B son diagramas de un aparato de transporte vibratorio circular que incluye una pluralidad de pares de motores vibratorios y pesas excéntricas giratorias.
>•*> Las Figuras 15A-15D son diagramas que muestran la formación en fase acumulativa de las pesas excéntricas del transportador circular de las Figuras 14A-B. La Figura 15E es un diagrama que muestra la línea de carrera de las pesas excéntricas giratorias de las Figuras 15A-B. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Un aparato de transporte vibratorio 10 de la presente invención, tal como un enfriador de arena, se ilustra en la Figura 6. El aparato de transporte vibratorio 10 utiliza el método de impulso controlado eléctricamente de la Patente de los E.U.A. No. 3,251 ,457 de Dumbaugh, que se incorpora aquí por referencia y un contrapeso dividido o seccionalizado 16 como se establece en la
Patente de los E.U.A. No. 4,149,627 de Dumbaugh, que también se incorpora aquí por referencia. El aparato de transporte vibratorio 10 incluye un primer par de motores vibratorios 12 y un segundo par de motores vibratorios 14 colocados relativamente cerca entre sí en la sección frontal 15 del contrapeso 16. La sección posterior o trasera 18 del contrapeso 16 tiene un tercer par de motores vibratorios 19. En otras palabras, un total de seis motores vibratorios se utilizan como se ilustra en la Figura 6. Los dos motores en cada par de motores se localizan transversalmente entre sí, respecto al tramo longitudinal del aparato de transporte 10. Cada motor vibratorio incluye una pesa excéntrica giratoria 20.
Ya que las pesas excéntricas giratorias 20 se localizan en la parte superior y fondo de cada motor, estarán involucradas un total de 12 pesas excéntricas individuales, pero todas las pesas excéntricas en un solo motor se considera aquí que son una sola pesa excéntrica. La pesa excéntrica 20 conectada a uno de los motores vibratorios 11 en un par de motores vibratorios es substancialmente igual en tamaño a la flecha excéntrica conectada al otro motor vibratorio 11 en el par de motores vibratorios. Cada motor tiene una capacidad nominal de 5 HP, lo que haría un total de 30 HP que se proporcionan por los seis motores vibratorios, aunque pueden emplearse otros tamaños de motores. Si se desea, solo dos pares o más de tres pares de motores vibratorios y pesas excéntricas pueden ser utilizados. Mientras que los motores eléctricos se prefieren, también pueden utilizarse motores de aire o motores hidráulicos. Cada motor vibratorio 11 en un par de motores vibratorios, de preferencia tiene substancialmente la pesa excéntrica del mismo tamaño 20 conectada, de manera tal que cada motor vibratorio y pesa excéntrica en el par de motores vibratorios y pesas excéntricas producen substancialmente la misma salida de fuerza durante operación. Sin embargo, la salida de fuerza total de un primer par de motores vibratorios y pesas excéntricas, no necesariamente tienen que igualar a la salida de fuerza total de un segundo par de motores vibratorios y pesas excéntricas. Todos los seis motores se sincronizan y proporcionan una salida de fuerza en fase acumulativa igual a la suma de las salidas de fuerza individuales de todos los tres pares de pesas excéntricas 20. La formación en fase adecuada de los pares de pesas excéntricas 20 sucede si cada par de
.-**** '.
¡.tMAj - . .. < .i» i - .. , .. s t??. .-».-. .. ; , , i, - jj=iüÉgá motores 12, 14 o 19 se inicia por separado o en cualquier combinación o todos se inician al mismo tiempo Los dos motores 11 en cada par de motores 12, 14 y 19, giran en dirección opuesta entre sí, que se prefiere para un aparato de transporte unidireccional. Sin embargo, estos motores aún intentarán "entraren fase", incluso si la rotación fuera diferente cuando estos seis motores trabajan en conjunto con los resortes de impulso de bobina de acero sintonizada en forma sub-resonante que tienen estabilizadores de tipo barra plana para guiar su linea de carrera. El aparato de transporte 10 incluye una cama superior tal como una estructura de canal 26 para el material de transporte, que por ejemplo puede ser una cama fluidizada para hacer pasar aire a través del material transportado, tal como arena de función. Por debajo de la estructura de canal superior 26 está una pluralidad de abrazaderas 28 que contienen resortes impulsores de tipo bobina helicoidal de acero 22, como se ilustra en la Figura 6. Estos son resortes muy rígidos que están singularmente empernados en el extremo superior y de fondo a las abrazaderas de montaje 28. El contrapeso de tipo longitudinal seccionalizado 16 se coloca bajo los juegos de resortes de impulso sintonizados en forma sub-resonante 22. La separación o división en el contrapeso 16 se emperna en conjunto como se ilustra en la Figura 7, por tiras de tipo barra plana 30 en las bridas superior y de fondo de cada viga que constituye el contrapeso. En las tramas verticales del contrapeso, dos articulaciones de brazo conectante con vastago de acero con forro o manguito
de hule 32, se utilizan como se ilustra en la Figura 7. Esta conexión es relativamente fuerte en tensión y compresión en el plano horizontal. Verticalmente, es relativamente resiliente o no es muy fuerte. Soportando todo el aparato de transporte vibratorio 10, están resortes de aislamiento tipo bobina de acero 34 montados verticalmente en compresión. Dos pares de motores vibratorios 12 y 14 se montan cerca unidos en el frente o la sección más larga 15 dei contrapeso 16. Los motores en el tercer par de motores 19, se montan directamente transversales entre sí en la parte posterior o la porción más corta 18 del contrapeso 16. La meta es hacer que el canal de transporte de carga 26 vibre a una carrera predeterminada por ejemplo de 1.27 cm (V= ) a una frecuencia de 570 ciclos por minuto (CPM), que es la misma que la velocidad rotacional de los motores a 570 revoluciones por minuto (RPM). En otras palabras, la frecuencia operativa del aparato de transporte 10 en CPM es la misma que las RPM de los motores. Los motores pueden ser energizados en etapas separadas de pares individuales. De preferencia, el primer par de motores 12 al frente, y el segundo par de motores 14 a la mitad, y luego el tercer par de motores 19 instalado en la parte posterior. La otra opción es energizar todos los seis motores al mismo tiempo. Después de energizarse, los motores aceleran las pesas excéntricas giratorias 20, instaladas en la extensión de flecha superior y de fondo de los motores. Mientras que las pesas se aceleran, puede estar
fc-AjArifc a .^á presente un ligero movimiento tipo de vibración o "temblor" en el aparato 10, en su totalidad. Después que todos los seis motores han alcanzado su velocidad completa, la carrera en la estructura de canal de transporte 26 empieza a avanzar uniformemente por ejemplo desde .03175 cm (1/8") al máximo deseado de 1.27 cm (Vz") en aproximadamente 20 segundos. De esta manera, los tres pares de combinaciones de motor, requieren aproximadamente 10 a 20 segundos después de energizarse para acelerar las pesas excéntricas 20 y adecuadamente "poner en fase" o sincronizar en forma acumulativa las salidas de las pesas excéntricas 20. Todas las pesas excéntricas giratorias 20 pueden tener exactamente la misma salida de fuerza. Si cualquier par de estos motores se desenergiza, entonces la carrera resultante en el canal 26 disminuirá por un tercio de su cantidad máxima. Si dos pares de motores se desenergizan, y solo un par permanece energizado, entonces la cerrera en el canal de transporte 26 se reducirá a un tercio de su cantidad máxima. Las pesas excéntricas sincronizadas o "en fase" 20 en los motores vibratorios impulsan a los resortes de impulso de bobina de acero 22 para moverse en vaivén o comprimirse y extenderse en una linea recta de recorrido o carrera. Esa "línea" se guía por los estabilizadores de tipo barra plana 24 instalados a 90° o perpendiculares a la línea central axial de los resortes de impulso de bobina de acero 22. El canal de transporte 26 colocado en la parte superior de las abrazaderas de resorte de impulso 28 vibra en vaivén en
« 7 A i. J . i...... . iflfflih reacción al movimiento del contrapeso 16 por debajo. Esto, siguiendo con la ley de Newton de una "reacción igual y opuesta". La estabilización de los resortes de impulso 22 debe ser relativamente rígida en una dirección transversa a la línea de carrera y relativamente débil en la dirección de la carrera. Por ejemplo, el estabilizador de barra plana 24 puede ser de 12.7 cm (5") de ancho a través de su sentido transversal y solo de .3175 cm (1/8") de espesor en la dirección de la carrera. Si los resortes de impulso 22 no se estabilizan rígidamente en una dirección transversa a la línea de carrera, entonces las pesas excéntricas giratorias no pueden sincronizarse. Los estabilizadores 24 pueden formarse en otras configuraciones a barras planas, siempre que el estabilizador sea relativamente rígido paralelo a su eje longitudinal y relativamente débil transversalmente a su eje longitudinal. Los motores vibratorios se inclinan desde la horizontal para estar de acuerdo con la línea de carrera y el ángulo inclinado instalado de los resortes de impulso 22. Todo el aparato 10 vibra muy uniformemente y en forma silenciosa cuando todos los seis motores están a su velocidad íntegra. La cantidad de carrera vibratoria permanece constante o uniforme. Una cantidad determinada de sólido en volumen, tal como arena de fundición, en el canal de transporte 26 instalado sobre el contrapeso 16 puede transportarse hacia adelante a una velocidad pareja, por ejemplo de aproximadamente 12.192 metros por minuto (40 pies por minuto, FPM).
Los resortes de impulso con bobina de acero rígida 22 tienen una frecuencia natural combinada que está siempre sobre la velocidad máxima de los motores utilizados. "Sub" significa "bajo" y "resonante" significa "frecuencia natural". Por lo tanto, "sub-resonante" significa mantener la velocidad de operación superior del motor (por ejemplo 600 RPM o CPM) para estar siempre bajo la "frecuencia natural" de todos los resortes de impulso con bobina de acero 22 (por ejemplo 650 CPM) cuando el transportador vibratorio 10 está en la condición vacía o estado de "sin carga". Cuando se aplica una carga al canal de transporte 26, la "frecuencia natural" de todos los resortes de impulso instalados 22 se reducirá inherentemente en respuesta al peso agregado de la carga (por ejemplo hasta 625 CPM). Debido a que la frecuencia natural de los resortes de impulso 22 ha disminuido (de 650 a 625 CPM) y movido más cerca a la velocidad del motor (600 RPM o CPM) toda la configuración de impulso trabaja más duro. Entre más disminuya la frecuencia natural de los resortes de impulso 22 debido a la carga adicional agregada al canal de transporte 22, más cerca la frecuencia natural de todos los resortes de impulso 22 llega a la velocidad de operación de los motores. De esta manera, la configuración de impulso trabaja aún más duro. Esta es la ventaja del ajuste de "sub-resonancia". Consecuentemente, los resortes de impulso con bobina de acero rígida 22 en combinación con los seis motores, inherentemente desplazan más duro cuando se aplica carga al canal de transporte 26. Por lo tanto, el uso de ajuste "sub-resonante" aprovecha el principio de "frecuencia natural". Sin embargo, habrá de notarse que este tipo de configuración de impulso, normalmente no opera en "frecuencia natural". Cuando el aparato de transporte es de una construcción de peso relativamente ligero, el tipo de bobina de acero de los resortes de impulso puede omitirse y solo los estabilizadores pueden utilizarse como resortes de impulso, para lograr el ajuste de "sub-resonante" deseado. Un ejemplo es un transportador para manejo de alimentos de peso muy ligero, de un diseño sanitario. "Formación en fase" de las pesas excéntricas 20 es más eficiente y se logra efectivamente cuando el primer par de motores 20 más cercano al extremo de descarga del aparato de transporte inducido 10, tiene una salida de fuerza excéntrica superior que los motores restantes. Por ejemplo, si se requiriera en este ejemplo un total de 15,890 kg (35,000 libras, (Ibs)) de fuerza, el grupo en pares más corriente abajo de pesas excéntricas 20 deberá tener una salida combinada por ejemplo de 9,080 kg (20,000 libras). Luego, las pesas excéntricas giratorias espaciadas sobre la longitud corriente arriba del canal de transporte o la porción corriente arriba restante del contrapeso, tendrán una salida de fuerza total de 6,810 kg (15,000 libras). Además, los resortes de impulso rígidos 22 deberán disponerse, de manera tal que la mitad de la longitud del canal 26 más cercana al extremo de descarga del aparato vibratorio 10, tendrá un porcentaje superior del número requerido de resortes de impulso 22 instalados. El resto o mitad superior de la longitud de canal tendrá menos de la mitad del número total requerido de resortes de impulso 22 instalados. Cuando el contrapeso se "secciona", entonces la orientación e instalación del número requerido de resortes de impulso 22 tendrá la misma relación en cada sección del contrapeso. Es decir, más de la mitad del total de resortes de impulso requeridos 22 se instala en la mitad corriente abajo de la longitud de la sección. Dicho de manera diferente, más resortes de impulso 22 se instalan en la mitad de longitud de una sección de contrapeso individual que está más cerca al extremo de descarga del aparato vibratorio 10. La otra mitad de la sección contrapeso que está corriente arriba tendrá menos que la mitad del número requerido de resortes de impulso 22 instalados. En otras palabras, la mitad de la longitud de la sección de contrapeso que está más cerca a la entrada o más distante del extremo de descarga tendrá un número menor de resortes de impulso 22 instalados. Sin embargo, los estabilizadores de tipo barra plana 24 permanecen distribuidos uniformemente a través del ancho y a lo largo del aparato vibratorio 10. El objetivo es hacer las salidas de fuerza respectivas de las pesas excéntricas 20 para "jalar" el canal 22 del aparato de transporte 10 en tensión desde el extremo de descarga, en comparación con "empujar" la masa inercial en compresión desde el extremo de entrada. Se desea la misma relación del número total de resortes de impulso 22 instalados, que ayudan en hacer que vibre el aparato 10. Esta es la razón porque las fuerzas colectivas tanto de las pesas excéntricas giratorias 20 como los resortes de impulso 22, deberán
colocar la longitud total del aparato vibratorio 10 en tensión en compresión. Dicho en forma más simple, el aparato vibratorio dinámicamente es "jalado" en lugar de "empujado". Hasta ahora, el par sencillo de motores vibratorios se coloca en la sección media de la longitud del aparato de transporte, y los resortes de impulso con bobinas de acero 22 se distribuyeron igualmente sobre la longitud del aparato vibratorio. No se hizo esfuerzo intencional para colocar más salida de fuerza en la mitad corriente abajo, cuando se compara con la mitad corriente arriba de la longitud del aparato vibratorio. La rotación de los dos motores en cada par de motores 12, 14 y 19 se prefiere que sea opuesta entre sí, pero con todos los motores en cada lado del aparato 10 de otra forma que todos giran en la misma dirección. El aparato vibratorio 10 aún tendrá "puesta en fase" adecuada, cuando todos los motores vibratorios no giran opuestos entre sí y con la misma dirección. Sin embargo indicaciones son que el desempeño del aparato vibratorio 10 más probablemente sea menos que los resultados alcanzables cuando todos los pares de peso excéntricos se giran opuestos entre sí como se ilustra en las Figuras 8A-D. Eléctricamente, cada juego de motores en pares 12, 14, y 19 puede iniciarse por separado hasta que todos se energizan. De preferencia, del frente a la parte posterior La otra opción es iniciar todos los motores en pares al mismo tiempo, pero esto provoca que el suministro de energía eléctrica se
someta a la cantidad máxima de corriente de entrada al totalizar los motores combinados. Cuando un medio eléctrico para ajustar la carrera y frecuencia operativa de la máquina vibratoria se desea, tal como se ilustra en la Figura 10, se prefiere que sea lo suficientemente grande para controlar la combinación total de motores en pares instalados en el aparato vibratorio 10. Si cada uno de los motores en pares se va a controlar individualmente por alguna razón, entonces deben tomarse etapas apropiadas para asegurar que cada uno de esos controladores individuales respondan a la misma señal piloto (usualmente 4 a 20 ma d.c.) para segurar que cada uno de los motores sigue a la misma velocidad por todo el rango de ajuste. Esto puede lograrse por uso de un potenciómetro eléctrico común en cualquiera del voltaje variable o el tipo de invertidor de frecuencia de controles eléctricos. Esto aplica tanto al tipo de transporte unidireccional como circular de máquinas vibratorias de transporte inducido. La protección de sobrecarga respectiva para cada uno de los motores en pares puede apagar ese par determinado, cuando se experimenta dificultad eléctrica. Esta protección de sobrecarga no tiene que apagar todos los otros motores en pares cuando se experimenta una carga eléctrica con un par determinado de motores. Esto también permite que el aparato vibratorio 10 permanezca en operación, aún cuando su capacidad de toneladas por hora (TPH) probablemente tenga una cantidad reducida. Esto permite que se mantenga la producción y la máquina vibratoria pueda programarse para un "apagado" más oportuno para reparar el problema eléctrico. Un aparato de transporte vibratorio no compensado, se ilustra en la Figura 11 incluyendo una pluralidad de pares de motores vibratorios 12, 14 y 19 cada uno que tiene pesas excéntricas giratorias conectadas al canal 26. Una pluralidad de resortes de impulso inclinados 22 y estabilizadores 24 soportan el canal 26 en una base estacionaria. Un aparato de transporte vibratorio compensado se ilustra en la
Figura 12 que tiene un contrapeso de una pieza 16 y una pluralidad de pares de motores vibratorios 12 y 14, cada uno que tiene pesas excéntricas giratorias. Un aparato de transporte vibratorio se ilustra en la Figura 13, que incluye un contrapeso seccionado en tres piezas 16 y tres pares de motores vibratorios 12, 14 y 19, cada uno que incluye pesas excéntricas giratorias, en donde cada par de motores vibratorios se conecta a una sección respectiva del contrapeso. Un aparato de transporte vibratorio circular, se ilustra como un elevador espiral en las Figuras 14A y 14B, que incluye una pluralidad de pares de motores vibratorios 12 y 14, cada uno que tiene pesas excéntricas giratorias 20. La formación en fase acumulativa de las pesas excéntricas del transportador circular de las Figuras 14A-B, se ilustra en las Figuras 15A-D. Si se desea, solo tres motores vibratorios individuales o grupos iguales, pueden utilizarse que están espaciados aproximadamente 120°.
Una pluralidad de motores vibratorios en pares con respectivas pesas excéntricas giratorias puede espaciarse apropiadamente sobre la longitud o alrededor del diámetro de un aparato vibratorio y tanto su salida de fuerza dinámica total como la capacidad de potencia, será disponible en forma acumulativa para ayudar en desplazar el aparato. El aparato de transporte unidireccional o inducido circular puede ser no compensado y estar fijo a la tierra, o dinámicamente compensado con resortes aisladores 34 para soportarlo. Además de reducir el costo, la presente invención proporciona muchos beneficios, los motores vibratorios pueden utilizarse en aparatos de transporte de compensado longitudinal, seccionados. Esto permite la construcción de aparato de transporte de longitud mayor con más capacidad TPH. El número de partes componentes se minimiza, lo que ayuda en la fabricación. Finalmente, el ajuste simultáneo de la carrera y frecuencia operativa mediante un control eléctrico de voltaje variable como se establece en las Patentes de los E.U.A. Nos. 3,251 ,457 y 4,015,705 puede ser empleado exitosamente. Como un substituto para control de voltaje variable, también puede utilizarse un inversor de frecuencia. Ya que estos motores se combinan con resortes de impulso ajustados en forma sub-resonante 22, que se estabilizan adecuadamente por estabilizadores 24, la combinación de una pluralidad de pares de motores requieren menos salida de trabajo por par de motores, para alinear con el movimiento del resorte de impulso rígido 22 que el que sería intentar estar "fuera de paso" o no en fase o sincronizado acumulativo con todos los resortes de impulso ajustados en forma sub-resonante 22. Las salidas de fuerza dinámica hacen pares de las tres pesas excéntricas articuladas no mecánicamente de marcha libre 20, pueden dispersarse o distribuirse sobre la longitud del aparato de transporte. Esto reduce las tensiones estructurales cuando el aparato está vibrando. La razón es una cantidad de pequeñas fuerzas dinámicas que se utilizan en lugar de una mucho mayor fuerza. Además, estas fuerzas más pequeñas se dispersan y no se concentran en un solo sitio. Lo mismo sucede con un aparato de transporte circular. Las fuerzas se distribuyen alrededor de la circunferencia del aparato. Cuando se utilizan motores vibratorios en la presente ¡nvención, una cantidad de motores más pequeños puede utilizarse en lugar de dos motores de un tamaño mucho más grande. Los motores más pequeños son más fáciles de manejar y están fácilmente disponibles. Esto también evita los costos de desarrollo de motores mucho más grandes de la misma capacidad de potencia total. Los requerimientos dimensionales de las pesas excéntricas y los respectivos motores, bandas en V, cadenas, cojinetes y semejantes, se minimizan. De otra forma, todos estos componentes tendrían que ser mucho más grandes. Los motores pueden iniciarse en incrementos o etapas por pares. Esto minimiza la "corriente de entrada" en el suministro de energía eléctrica. La "corriente de entrada" será muy superior al inicio de dos grandes motores de la misma capacidad. Ya que la capacidad de transporte de cualquier aparato vibratorio se relaciona directamente a cuanta energía está disponible, la presente invención permite que se transporten muchas más toneladas por hora (TPH) de material. La capacidad en diseñar y construir un aparato vibratorio ancho y largo, ha sido bien conocida por muchos años. Sin embargo, el poder proporcionar la cantidad requerida de energía de alimentación ha sido un reto de ingeniería. Con esta invención, se resuelve este problema. La cantidad requerida de potencia ahora puede proporcionarse con una pluralidad de motores en pares, cada uno que tiene pesas excéntricas giratorias respectivas que se colocan acumulativamente en fase "o suman" para igualar la cantidad total de potencia requerida. Mientras que los resortes de impulso se ilustran inclinados, los resortes de impulso pueden colocarse horizontales o verticales y se lograrán los mismos beneficios acumulativos. Diversas otras características de la invención se han mostrado y descrito, particularmente en conexión con las modalidades ilustradas de la invención, sin embargo deberá entenderse que estos montajes particulares simplemente ilustran, y que a la ¡nvención se le habrá de dar su interpretación más amplia dentro de los términos de las reivindicaciones anexas.