MXPA05011717A - Unidad de sistema de mando de carga maniobrable/replegable - Google Patents

Abstract

Se proporciona una unidad de sistema de mando maniobrable, replegable (SRPDU) que se instala en un vehículo de transporte para mover carga en direcciones mutuamente perpendiculares, tal como una entrada donde los contenedores necesitan moverse tanto lateral como longitudinalmente en un vehículo de carga. La SRPDU gira al aplicar una instrucción externa, para orientar la unidad de mando en la dirección requerida y para impulsar los contenedores de carga. La SRPDU comprende un soporte (1010) inmóvil que se fija de manera fija a una estructura de vehículo y un soporte (1020) giratorio que se monta de manera giratoria al soporte inmóvil. Un ensamble de mando se monta de manera móvil al soporte giratorio, el ensamble de mando comprende un rodillo (120) y un primer motor eléctrico electrónicamente controlado para girar el rodillo. Un ensamble (150) de elevación montado en el ensamble de mando tiene un segundo motor eléctrico electrónicamente controlador para mover el ensamble de mando con relación al soporte giratorio desde una posición retraída sustancialmente dentro del soporte giratorio hasta una posición extendida con el rodillo en empalme de impulso contra la carga. Un ensamble de mando de rotación tiene un tercer motor (1030) eléctrico electrónicamente controlado en el soporte giratorio para girar el soporte giratorio con relación al soporte inmóvil. Un controlador (1060) electrónico controla el primer, segundo y tercer motores.

Description

UNIDAD DE SISTEMA DE MANDO DE CARGA MANIOBRABLE/REPLEGABLE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención está relacionada con sistemas transportadores de carga que se utilizan para mover carga en un vehículo tal como un avión. La presente invención tiene aplicabilidad particular en sistemas de mando de rodillos en donde un rodillo se empuja hacia arriba contra la carga que será transportada cuando el sistema está activado y retraído cuando el sistema está desactivado. Los ensambles de rodillo que se montan de manera removible en portadores fijados al piso de un vehículo se utilizan ampliamente para transportar carga dentro de tales vehículos. Estos ensambles de rodillo o "activadores" se pretenden para utilizarse en sistemas que implican el transporte de contenedores de carga comerciales y militares comúnmente utilizados en las industrias de carga aérea, carga terrestre (camionaje), carga ferroviaria y carga a bordo. El activador se instala en un vehículo de transporte de carga, y proporciona fuerza motriz y sujeción (es decir, frenado) para los contenedores dentro del vehículo. El activador, comúnmente llamado unidad de sistema de mando o unidad de sistema impulsado (PDU) , trabaja en conjunto con el equipo de soporte externo para facilitar la carga y descarga de los contenedores de carga dentro y fuera del vehículo. La PDU típicamente incorpora una base de soporte o armazón fija rígidamente fijada al piso o estructura de piso del vehículo de carga, ün ensamble de mando en movimiento se fija a la base de soporte. El ensamble de mando incluye un rodillo o rodillos de mando para hacer contacto con los contenedores de carga y proporcionar fuerza motriz los mismos por medio del coeficiente de fricción entre una superficie de rodillo elastomérico y el fondo del contenedor, y un motor para hacer girar el rodillo de impulso. Los fondos de los contenedores de carga son generalmente cubiertas metálicas lisas fijadas a una estructura de armazón cuadrada o rectangular; sin embargo, también pueden estar hechas de material no metálico tal como madera o plástico reforzado. La PDU también incorpora un mecanismo de elevación que eleva el ensamble de mando de su posición baja en empalme contra el fondo de contenedor de carga, tal como por levas giratorias sobre un eje de levas común contra puntos de reacción o rodamiento en la base de soporte. El mecanismo de elevación proporciona la fuerza vertical al rodillo de impulso, el cual a su vez proporciona la fuerza de fricción para impulsar el contenedor. El mecanismo de elevación también puede estar acoplado para sujetar el contenedor en su lugar cuando el rodillo de impulso no está girando, para evitar el movimiento inadvertido de los contenedores en el vehículo.

Cuando las instrucciones de mando /o sujeción se remueven de la PDU, el ensamble de mando de PDU se baja a su posición retraída. Los contenedores de carga típicamente son soportados por una pluralidad de rodillos cilindricos que giran libremente, unidades de transferencia de bola o ensambles de orientación, que son denominados colectivamente como el material de conducción. Cuando la PDU está retraída, los contenedores se mueven libremente en el material de conducción, y típicamente se mantienen en su posición durante el movimiento del vehículo por medio de" picaportes, guías y otro material de restricción. En las áreas donde se requiere el movimiento de los contenedores en direcciones mutuamente perpendiculares, tal como un área de entrada donde los contenedores necesitan moverse tanto lateral como longitudinalmente en un vehículo de carga, las PDU maniobrables se emplean las cuales giran al aplicar una instrucción externa, para orientar el ensamble de mando en la dirección requerida y para impulsar los contenedores de carga. Las PDU maniobrables típicas se describen en la Patente Norteamericana 3,978,975, y la Patente Norteamericana 4,589,542, las cuales se incorporan en la presente para referencia. Las PDU de la técnica anterior pueden implicar mecanismos complejos que son pesados, costosos y difíciles de reparar o reemplazar. Sin embargo, a pesar de su grado de complejidad, las PDU de la técnica anterior están limitadas en su flexibilidad operacional bajo condiciones variables, tales como el uso en diferentes vehículos o para diferentes tipos de contenedores de carga o carga. Como resultado, no se pueden adaptar fácilmente a diferentes aplicaciones. Una ventaja de la presente invención es una PDU maniobrable que es más rápida, ligera en peso, menos costosa y que tiene un consumo de energía reducido en comparación con los activadores de la técnica anterior. De acuerdo con la presente invención, la anterior y otras ventajas se logran en parte por un aparato para transportar carga, el aparato comprende un soporte inmóvil para fijarse de manera fija a una estructura de vehículo; una base de soporte; un soporte giratorio para montar de manera fija la base de soporte, el soporte giratorio se puede montar de manera giratoria al soporte fijo; un ensamble de mando montado de manera pivotal a la base de soporte para un movimiento vertical limitado sustancialmente normal al eje longitudinal de la base de soporte, el ensamble de mando comprende un rodillo y un primer motor eléctrico electrónicamente controlado para hacer girar el rodillo; un ensamble de elevación que comprende un segundo motor eléctrico electrónicamente controlado para mover el ensamble de mando con relación a la base de soporte desde una posición retraída sustancialmente dentro de la base de soporte hasta una posición extendida con el rodillo en empalme manejable contra la carga; un ensamble de mando de rotación que comprende un tercer motor eléctrico electrónicamente controlado para hacer girar el soporte giratorio con relación al soporte inmóvil; y un controlador electrónico para controlar el primer, segundo y tercer motores. Ventajas adicionales de la presente invención serán fácilmente evidentes para aquellos expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada, en donde sólo la modalidad preferida de la presente invención se muestra y describe, simplemente por medio de la ilustración del mejor modo contemplado para llevar a cabo la presente invención. Las ventajas de la invención pueden realizarse y obtenerse como se establece particularmente en las reivindicaciones anexas. Como se notará, la presente invención es capaz de otras y diferentes modalidades, y sus varios detalles son capaces de modificaciones en varios respectos obvios, todos sin alejarse de la invención. Por consiguiente, los dibujos y la descripción deberán considerarse como ilustrativos en naturaleza, y no como restrictivos. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Se hace referencia a los dibujos anexos, en donde los elementos que tienen las mismas designaciones de números de referencia representan elementos similares a lo largo de los mismos, y en donde: La Figura 1 es una vista en perspectiva de un ensamble de mando de PDU de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La Figura 2A es una vista superior del aparato de la Figura 1. La Figura 2B es una vista lateral del aparato de la Figura 1. La Figura 3 es una vista en corte transversal tomada a través de la línea A-A de la Figura 2B. La Figura 4 es una vista en perspectiva de un aparato de elevación de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Las Figuras 5A y 5B son representaciones gráficas de una curva de consumo de energía utilizada en una modalidad de la presente invención. La Figura 6 es una vista en perspectiva superior de un ensamble de mando de SRPDU de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La Figura 7 es una vista superior del aparato de la Figura 6. La Figura 8 es una vista en corte transversal tomada a través de la línea 8-8 de la Figura 7. La Figura 9 es una vista en perspectiva inferior del ensamble de mando de SRPDU de la Figura 6. Las PDU convencionales son mecánicamente complejas y carecen de flexibilidad bajo vehículos o condiciones de operación variables. La presente invención está dirigida y soluciona estos problemas de las PDU convencionales. El activador de la presente invención comúnmente es llamado unidad de sistema de mando maniobrable, replegable (SRPDU) . Está diseñada para instalarse en un vehículo de transporte en áreas que requieren movimiento de contenedores en direcciones mutuamente perpendiculares, tal como un área de entrada donde los contenedores necesitan moverse tanto lateral como longitudinalmente en un vehículo de carga. El activador gira 90° al aplicar una instrucción externa, para orientar el ensamble de mando en la dirección requerida y para impulsar los contenedores de carga. El activador también puede recibir instrucciones para colocarse en posiciones angulares intermedias para facilitar la rotación de los contenedores. El activador mejora sobre el estado actual de la técnica al proporcionar activación giratoria y un transporte de carga que es más rápido, ligero de peso, menos costoso y con un consumo de energía reducido en comparación con otros activadores en aplicaciones relacionadas. La SRPDU de la presente invención comprende un activador maniobrable (también conocido como un activador giratorio o tornamesa giratoria) y un ensamble de mando de PDU, tal como el ensamble de mando de PDU Modelo 92001-10 que se puede obtener de Añera International de Hawthorne, CA ("Añera") y descrito en la Solicitud de Patente Internacional Publicada WO 02/079071 A2 (PC /US02/09476) . El ensamble de mando de PDU se monta en el activador maniobrable para formar la SRPDU. La SRPDU se energiza por medio de energía eléctrica externa y es controlada por una combinación de señales eléctricas externas al igual que sensores y lógica internos. El activador maniobrable también actúa como la interconexión entre el vehículo de transporte y el ensamble de mando de PDU, proporcionando lógica de control adicional para optimizar la operación del ensamble de mando. La SRPDU se diseña para mover palets o contenedores de carga, que generalmente tienen cubiertas de fondo metálicas lisas fijadas a una estructura de armazón cuadrada o rectangular. Los fondos de los contenedores también pueden estar hechos de materiales no metálicos tales como madera laminada o plástico reforzado. Los contenedores típicamente son soportados por una pluralidad de rodillos cilindricos que giran libremente, unidades de transferencia de bola o ensambles de orientación, que son denominados colectivamente como el material de conducción. Cuando la PDU está retraída, los contenedores tienen la libertad de moverse en el material de conducción, y típicamente se mantienen en su posición durante el movimiento del vehículo por picaportes, guías y otro material de restricción. LA PDU Y SUS FUNCIONES Una PDU que se puede utilizar en la SRPDU de la presente invención, como se describe en la Solicitud de Patente Internacional WO 02/079071 A2, incluye dos motores eléctricos electrónicamente controlados separados, uno para la función de mando y uno para la función de elevación. Estos motores pueden ser motores de corriente alterna de imán permanente (PMAC) , comúnmente denominados como motores "de corriente directa sin escobillas". Los motores tienen su propio control electrónico, que se integra en el módulo electrónico de la PDU. El arreglo de motor dual electrónicamente controlado de esta PDU proporciona energía totalmente controlable independiente tanto para las funciones de impulso como de elevación de la PDU. Por ejemplo, la torsión de mando máxima y la fuerza de elevación máxima de la PDU pueden establecerse y cambiarse independientemente por el software de control de la PDU, con esto proporcionando una flexibilidad máxima para utilizar el activador en varias aplicaciones de carga. Además, a diferencia de los activadores de la técnica anterior, la PDU no se retrae y enseguida se eleva al cambiar la dirección de mando; el rodillo de impulso se mantiene en contacto constante con el contenedor cuando se invierte la dirección de mando, con esto evitando el movimiento de la carga indeseado cuando se cambia la dirección de mando. Por otra parte, el uso de motores electrónicamente controlados en el activador proporciona una fuerza motriz incrementada, un consumo de energía reducido y peso reducido en comparación con los activadores de la técnica anterior. Una modalidad de la PDU de la presente invención se describirá ahora haciendo referencia a las Figuras 1-4. Una PDU 100 comprende una base 105 de soporte de un metal tal como aluminio, en la cual se montan los medios de mando, tales como el ensamble 110 de mando pivotalmente montado por medio de pasadores 115 de pivote para un movimiento vertical limitado sustancialmente normal al eje L longitudinal de la base 105 de soporte. El ensamble 110 de mando comprende un rodillo 120 de impulso que tiene una superficie exterior elastomérica, y medios para hacer girar el rodillo 120, tal como un motor eléctrico electrónicamente controlado; por ejemplo, un motor 125 de PMAC convencional para hacer girar el rodillo 120 por medio de un ensamble 130 de engranaje planetario, un piñón 135 diferencial, un engranaje 140 intermedio y un engranaje 145 de salida (véase Figura 3) . La PDU 100 también incorpora medios de elevación, tal como un ensamble 150 de elevación, para elevar los medios de mando de su posición baja, como girando levas en un eje de levas común contra los puntos de reacción o rodamientos en la base de soporte. Los medios de elevación proporcionan fuerza vertical al rodillo de impulso, el cual a su vez proporciona fuerza de fricción para impulsar el contenedor. Más específicamente, el ensamble 150 de elevación comprende un motor eléctrico electrónicamente controlado tal como un motor 155 de PMAC convencional. Como se muestra en las Figuras 3 y 4, el motor 155 de elevación transmite energía a través de un ensamble 160 de engranaje planetario, un accionador 165 de cable de elevación, cables 170 de elevación y una polea 175 de elevación a un eje 180 de levas porta un par de levas 185 en ambos extremos. Las levas 185 reaccionan contra los rodamientos 190 soportados por los pasadores 190a de reacción de elevación en la base 105 de soporte para mover el ensamble 110 de mando con relación a la base 105 de soporte alrededor del pasador 115 de pivote desde una posición retraída sustancialmente dentro de la base 105 de soporte (como se muestra en las Figuras 1-4) hasta una posición extendida en donde el rodillo 120 está en empalme de accionamiento contra la carga (no mostrado) . El motor 155 de elevación se maneja a aproximadamente 11,000 rpm a medida que el ensamble 110 de mando se eleva, y enseguida opera en una condición detenida cuando el rodillo 120 de impulso entra en contacto con un fondo del contenedor, o cuando el ensamble 150 de elevación alcanza su tope de elevación interno (no mostrado) . El ensamble 150 de elevación incorpora cables 170 de tensión para transmitir la torsión del motor 155 de elevación y el engranaje 160 a las levas 185 de elevación. En los activadores de la técnica anterior, los medios comunes para proporcionar torsión a las levas de elevación era utilizando engranaje. El esquema de la presente invención se diseña de modo que el rodillo 120 de impulso se ubica entre los motores 125, 155 y las levas 185 de elevación. Este esquema proporciona una distribución de carga óptima y minimiza las cargas transmitidas a la base 105 de soporte. La transmisión de torsión del engranaje 160 de elevación a las levas 185 se logra por medio de una o más bandas 170 o cables compuestos de acero multitorónicos, que son jalados por un accionador 165 a la salida del engranaje 160 de elevación, y a su vez jala las levas 185 a un radio fijo. Las levas 185 giran contra los rodamientos 190 de reacción en la base 105 de soporte, con esto proporcionando tanto movimiento vertical como fuerza vertical al rodillo 120 de impulso. Ya que se utiliza un motor 155 de elevación independiente, el ensamble 150 de elevación se diseña para girar en una sola dirección, a pesar de la dirección de rotación del rodillo de impulso. El mecanismo de elevación de cable proporciona una solución de menor costo de peso más ligero que puede operarse en un ambiente abierto, eliminando la necesidad de engranajes sellados a la salida del mecanismo de elevación. La PDU 100 también comprende medios de control para controlar independientemente los medios de elevación y los medios para hacer girar el rodillo, tal como un controlador 195 electrónico para electrónicamente controlar el motor 125 de impulso y el motor 155 de elevación en una manera convencional como lo requieren todos los motores electrónicamente controlados, y para realizar operaciones lógicas, de memoria y otras que se describirán en detalle más adelante. El controlador 195 electrónico también incluye funciones de prueba integrada (BIT) para verificar la operación adecuada del activador antes de su uso. El controlador 195 electrónico incluye un puerto 200 de entrada/salida, tal como un puerto en serie, para recibir señales de un controlador externo (no mostrado) y para enviar señales al controlador externo u otros dispositivos externos, tal como una computadora. El controlador 195 electrónico además comprende una memoria no volátil que se utiliza para recolectar y retener información operativa de la PDU 100, tal como el tiempo de operación total, ciclos de operación totales, o cualesquier otros datos disponibles al controlador 195 electrónico. Estos datos pueden extraerse por medio del puerto 200 de entrada/salida para los propósitos de rastrear datos de confiabilidad o verificar el uso. El controlador 195 electrónico realiza varias funciones críticas. Controla los motores 125, 155 de elevación y de impulso independiente, las funciones lógicas y de interconexión de vehículo, al igual que proporciona el control de interferencia electromagnética. Los módulos de control de energía convencionales para los motores 125, 155 se incorporan en el controlador 195 electrónico, el cual en una modalidad comprende los MOSFET (transistores de efecto de campo semiconductor de óxido de metal) ?fríos' para la interrupción de energía. Estos dispositivos tienen una disipación de energía ventajosamente baja, y están idealmente adecuados para la aplicación en una PDU. El controlador 195 electrónico también puede utilizar IGBT (transistores bipolares con puerta integrada) avanzados para otras funciones de interrupción crítica. Cada motor 125, 155 puede controlarse por su propio microprocesador dentro del controlador 195 electrónico que almacena un código de software, incluyendo programaciones de límite de corriente y de fuerza para los motores, velocidades de aceleración y de desaceleración, tiempo de espera y demoras, y cualquier otra información necesaria. El controlador 195 electrónico también puede incluir un filtro de EMI (interferencia electromagnética) para limitar tanto la EMI conducida de la PDU 100 así como la susceptibilidad de EMI de la PDU 100 hasta los estándares de la industria. La PDU 100 además incluye dos sensores 205 de no contacto separados que detectan la presencia de contenedores de carga encima de la PDU 100. Los sensores 205 pueden ser uno o más de varios tipos de sensores de no contacto, por ejemplo infrarrojo, ultrasónico, de efecto Hall, etc. Las señales de presencia de carga del sensor se reciben por el controlador 195 electrónico, el cual opera los motores 125, 155 solamente si recibe la señal de presencia de carga de por lo menos uno de los sensores 205. El controlador 195 electrónico aplica lógica OR' para asegurar que los motores 125, 155 de la PDU 100 operen cuando un sensor 205 experimenta una falla (ENCENDIDO o APAGADO) . Los sensores duales proporcionan protección adicional de la contaminación que pudiera bloquear un sensor 205 y hacer inoperable la PDU 100. Alternativamente, el controlador 195 electrónico puede recibir una señal de invalidación manual del controlador externo a través del puerto 200 de entrada/salida, y en respuesta operará los motores 125, 155 sin tomar en cuenta si la señal de presencia de carga se recibe de los sensores 205. Este modo de invalidación manual se utiliza para la revisión del sistema y para la invalidación de falla del sensor. Además de los sensores 205 de carga, se proporcionan sensores 205a de temperatura para verificar la temperatura de los motores 125, 155 y la temperatura del controlador 195 electrónico. El controlador 195 electrónico también verifica parámetros de operación del motor tales como captación de corriente eléctrica y velocidad de los motores 125, 155 en una manera convencional empleando sensores incorporados en los motores 125, 155, tal como sensores de posición de rotor, los cuales se requieren para la operación de los motores 125, 155. Al utilizar los sensores 205a y sus funciones de verificación, el controlador 195 electrónico proporciona una auto-protección interna contra el sobrecalentamiento, al igual que una protección contra sobrecargas tanto del motor de impulso como del motor de elevación. Como se expuso anteriormente, el controlador 195 electrónico puede proporcionar retroalimentación al controlador externo a través del puerto 200 de entrada/salida. Tales señales de retroalimentación pueden incluir pero no se limitan a presencia del contenedor, velocidad de motor de impulso, velocidad de rodillo de impulso, corriente de motor de impulso o de elevación o cargas correspondientes, estado de protección térmica y un código identificador de PDU. Los motores 125, 155 de impulso y de elevación y sus engranajes asociados se diseñan para instalarse en un alojamiento 210 central de la PDU 100 que comprende un solo orificio continuo. El alojamiento 210 central contiene los motores 125, 155 de impulso y de elevación, el engranaje 160 de elevación planetario, el engranaje 130 de impulso primario planetario, el soporte 215 de rodamiento interior, soportes 220, 225 de rodamientos exteriores y cubiertas 230, 235 de extremo. Las ventajas de esta configuración son la facilidad de fabricación del orificio 210 de alojamiento, la facilidad de ensamble de los componentes en un orificio común, y la eliminación de acuñamiento durante el ensamble. El acuñamiento es un paso que toma tiempo y propenso a errores en el proceso de ensamble que se evita en esta modalidad de la presente invención. El acuñamiento se elimina en el aparato inventivo, a pesar de los varios componentes axiales en el orificio, debido a que el soporte 215 de rodamientos interior no solamente soporta los rodamientos interiores de los rotores de los motores 125 de impulso y 155 de elevación, sino que también proporciona un resorte 215a axial que compensa el apilamiento de tolerancia en el orificio del alojamiento 210 central. Los componentes ensamblados se comprimen contra el resorte 215a y se retienen por cubiertas 230, 235 de extremo, con esto eliminando los espacios entre todos los componentes en el orificio del alojamiento 210 central . El ensamble 150 de elevación también incluye un embrague 240 de un solo sentido entre el motor 155 de elevación y el engranaje 160 de elevación para eliminar las cargas de impacto que pudieran normalmente ocurrir cuando el ensamble 110 de mando se retrae a la posición baja. Durante la retractación, el motor 155 de elevación acelera a una alta velocidad; el embrague 240 permite que el motor 155 marche desembragado' hasta un retén después de gue las levas 185 de elevación hacen contacto con su retén de dirección hacia abajo (no mostrado). El rendimiento y la disponibilidad operativa de una PDU están directamente relacionados con el tamaño y capacidad de duración de su rodillo o rodillos de impulso. El tamaño del rodillo de impulso (con base a su diámetro y su longitud) en relación con la ^huella' general o la vista superior de la PDU 100 se maximiza ventajosamente para asegurar un buen contacto con el contenedor, al igual que la vida prolongada del rodillo. El rodillo 120 de impulso de la PDU 100 incluye aproximadamente 23% de la huella de la base 105 de soporte (es decir, la longitud y la anchura de la base 105 de soporte) , con un área de la superficie total de aproximadamente 309.68 centímetros cuadrados (48 pulgadas cuadradas) . En comparación, las PDU de la técnica anterior utilizadas en carga aérea tienen rodillos de impulso individuales o duales que son aproximadamente 12% a 17% del área de la huella, y áreas de la superficie totales de 45.16 a 251.61 centímetros cuadrados (7 a 39 pulgadas cuadradas). La base de soporte fija de la PDU 100 se diseña para minimizar el peso y el costo, pero aún transferir las cargas requeridas del ensamble 110 de mando a la estructura de piso de vehículo. Esto se logra por medio del esquema y la distribución de carga, descritos anteriormente que transfieren las cargas impartidas al rodillo 120 de impulso a través de los pasadores 115 de pivote y las levas 185 de elevación y dentro de las esquinas de la base 105 a través de los pasadores 190 de reacción. Esto minimiza los dobleces y las deflexiones en la base 105 de soporte, y permite que la base 105 sea fabricada con estampados de hoja de aluminio o extrusiones de paredes delgadas. Varias funciones o "modos" de actuación ejemplares de la PDU 100 se describirán ahora. El "modo" retraído es el modo de descanso normal de la PDU 100, en donde la energía externa es removida, no se envían instrucciones de impulso o de paro del controlador externo, o no está presente ningún contenedor (es decir, no se genera ninguna señal de presencia de carga por los sensores 205) . El modo de retracción facilita el movimiento manual de los contenedores, ya que el ensamble 110 de mando se retrae por debajo del plano de transporte . En el "modo de elevación e impulso", el ensamble 150 de elevación eleva el ensamble 110 de mando en contacto con un contenedor y el rodillo 120 de impulso gira para mover el contenedor. Una instrucción de dirección del controlador externo y la señal de presencia de carga se requieren para este modo. A diferencia de los activadores de la técnica anterior típicos que tienen un solo motor tanto para elevar como para manejar, la PDU 100 no se retrae y luego se eleva al cambiar la dirección de impulso. En su lugar, el rodillo 120 de impulso se mantiene en contacto constante con el contenedor cuando se invierte la dirección de impulso, debido a que el controlador 195 electrónico provoca que el motor 125 de impulso invierta la dirección mientras que se mantiene el ensamble 150 de elevación en la posición extendida. En el "modo de retención", el ensamble 150 de elevación eleva el ensamble 110 de mando en contacto con un contenedor y el rodillo 120 de impulso no es girado por el motor 125 de impulso y sus engranajes 135, 140, 145 impulsores asociados. La función de retención de la PDU 100 inventiva no requiere un freno separado (por ejemplo, un freno de tipo fricción) , debido a que el motor 125 de impulso se bloquea electrónicamente por medio del controlador 195 electrónico para evitar la rotación del rodillo 120 de impulso. Este modo pretende detener y retener los contenedores en su posición, y puede utilizarse continuamente cuando hay energía disponible a la PDU 100. El modo de de retención se puede seleccionar por medio de una instrucción del controlador externo de modo que el operador puede elegir que la PDU 100 se retraiga o retenga cuando se remueve la instrucción de mando. Por ejemplo, se puede conectar un pasador del puerto 200 de entrada/salida a la tierra del vehículo como una señal para el controlador 195 electrónico de que se desea el modo de retención. Esto puede aplicarse sin que lo introduzca el operador, como cuando una puerta de carga de un aeroplano se abre y el sistema de PDU se enciende, todas las PDU se colocan en el modo de retención. El modo de retención típicamente es mantenido por los controladores lógicos del aeroplano cuando se interrumpe la energía de CA. Por ejemplo, el modo de retención puede ser acoplado por un relé en el aeroplano. A diferencia de los activadores convencionales, la PDU 100 tiene la capacidad de retomar el modo de retención del contenedor después de que se remueve la energía de CA y se vuelve a aplicar subsecuentemente sin que el operador lo introduzca. Esto es particularmente importante en la industria de carga aérea, donde la energía de CA es típicamente suministrada por un carro de energía en tierra, generadores de la aeronave, o una unidad de energía auxiliar de la aeronave (APU) , y está sujeto a interrupción momentánea y reaplicación en cualquier momento. Las PDU convencionales pueden perder contacto con y el control del contenedor de carga al sufrir una interrupción de energía, debido a que se retraen inmediatamente al interrumpirse la energía y requieren una instrucción de mando a ser reaplicado por el operador al retomar el suministro de energía de CA para retomar la retención (ya que típicamente tienen un motor de elevación y de impulso común) . En comparación, la PDU 100 se retrae al recibir una interrupción de energía de CA, pero cuando se vuelve a aplicar la energía, los sensores 205 detectan carga por encima de ellos, y el controlador 195 electrónico detecta la señal de retención, debido a que el modo de retención fue acoplado por el controlador de la aeronave antes de la interrupción de energía, como se expondrá inmediatamente a continuación. En respuesta a la señal de presencia de carga y la señal de retención, el controlador 195 electrónico automáticamente provoca que el ensamble 150 de elevación se mueva de la posición retraída a la extendida y el ensamble 110 de mando mantenga la carga en su lugar. Una señal de mando del operador no es necesaria. La PDU 100 puede además incorporar una función de control de tracción y separación, caracterizada por sensores y lógica que limitan la separación innecesaria del rodillo de impulso bajo contenedores estacionados o atascados, con esto evitando un sobrecalentamiento de motor y desgaste de rodillo de impulso excesivo. Cuando un contenedor alcanza su posición pretendida contra un picaporte u otro contenedor, se dice que está estacionado. Las PDU más convencionales continuarán moviéndose contra un contenedor estacionado hasta que se remueve la instrucción de mando, o hasta que la PDU se sobrecalienta. Algunas PDU tienen sensores de movimiento de contenedor o tiempo de espera' incorporados para limitar la separación bajo contenedores estacionados. Sin embargo, los tiempos de espera no permiten que el operador tenga la flexibilidad de trabajar con diferentes tamaños de contenedores, y los sensores de movimiento pueden no trabajar bien bajo contenedores mojados o de lento movimiento. El controlador 195 electrónico de la PDU 100 analiza la cantidad de torsión aplicada al rodillo 120 de impulso (gue es proporcional a la captación de corriente del motor 125 de impulso) y al tiempo de operación del motor 125 para determinar el consumo de energía instantáneo del motor 125 de impulso. Más particularmente, el controlador 195 electrónico incluye circuitos convencionales para medir la captación de corriente eléctrica del motor 125 de impulso y para verificar la captación de corriente medida. El controlador 195 electrónico compara una curva de consumo de energía almacenada en su memoria a la captación de corriente verificada, y apaga el motor 125 de impulso cuando su consumo de energía excede esta curva. Bajo altas cargas de tracción, el tiempo de impulso se limita para reducir la separación del rodillo de impulso. Bajo cargas más ligeras, como se encuentran con contenedores mojados o de peso ligero, el motor 125 de impulso funciona siempre y cuando se aplique la instrucción de mando. Esta lógica reduce la probabilidad de ?falsas maniobras' , y permite que el motor 125 de impulso funcione el tiempo suficiente para ^enjugar' un rodillo de impulso mojado y mover contenedores mojados. La separación (es decir, desgaste de rodillo controlado) puede lograrse apagando el motor 125 de impulso cuando la energía acumulada suministrada al rodillo 120 de impulso por medio del motor 125 de impulso excede un límite preestablecido. La energía acumulada (EaCumuiada) se calcula sumando la energía disipada total (Ed;_s) muestreada con el tiempo. La energía disipada es la energía (Ein) que está siendo suministrada al motor 125 en exceso de un valor de energía de umbral predeterminado (Eth) . El umbral y la energía acumulada se pueden programar en el controlador 195 electrónico para cada aplicación de PDU y son determinados por las siguientes ecuaciones: (1) Ein = ÍPindt = í(Is2*Rm)dt (2 ) Eth = ÍPth dt = í ( Ith2*Rm) dt ( 3 ) EdiS = Ein - Et ( 4 ) Eacumuiacta = ?Edis dn donde : Rm= Resistencia de motor, normalizada = 1 Is= Corriente muestreada Pin= Energía dentro del motor 125 Ih= Umbral de valor determinado para cada aplicación Pth= Energía de umbral . Las muestras de las curvas de consumo de energía se representan en las Figuras 5A y 5B. La Figura 5A muestra el uso de energía de la PDU con una carga variable en el rodillo 120 de impulso, y la Figura 5B muestra energía acumulada con una carga variable en el rodillo 120 de impulso. La PDU 100 se diseña para operar en un número de diferentes aplicaciones del vehículo, sin cambios al activador. Se puede pre-programar para trabajar en varias aplicaciones donde se requieren diferentes fuerzas de tracción, fuerzas de elevación o demoras lógicas. El controlador 195 electrónico tiene suficiente memoria para almacenar múltiples programas para múltiples aplicaciones de PDU. Como se expuso anteriormente, las señales de retroalimentación también pueden proporcionarse a un controlador externo. Cualquiera de una pluralidad de diferentes controladores externos puede utilizarse con una sola PDU inventiva utilizando diferentes cables de interconexión eléctrica, tal como el cable 300 mostrado en la Figura 1. Los cables de interconexión se fijan al puerto 200 de entrada/salida pero tienen un conector de interconexión de vehículo distinto, tal como un conector 300a, basado en la aplicación del controlador. Los circuitos internos del cable de interconexión eléctrica particular, tal como los circuitos 300b, identifican el tipo de cable para el controlador 195 electrónico por medio del puerto 200 de entrada/salida, y en respuesta el controlador 195 electrónico selecciona y utiliza el software específico para aquella aplicación almacenada en su memoria. De este modo, la misma PDU 100 puede instalarse en una diferente posición o en un tipo de vehículo diferente, y trabajar adecuadamente sin ningún cambio en la unidad. La PDU 100, que puede incorporarse en la SRPDU inventiva que se describirá más adelante, tiene como características dos motores eléctricos de CD sin escobillas de imán permanente separados, uno para la función de impulso y uno para la función de elevación. Los motores tienen su propia electrónica de control que se integra en un módulo de electrónica de la PDU. El motor de impulso está limitado en cuanto a corriente para controlar la torsión de impulso disponible máxima, que puede variar para diferentes aplicaciones de carga, junto con la fuerza de elevación máxima de la PDU, por medio del software de control. El arreglo de motor dual proporciona una operación totalmente controlable independiente tanto para la función de impulso como de elevación de la PDU 100. Esta independencia y capacidad de programación proporciona una flexibilidad máxima para utilizar la PDU inventiva en varias aplicaciones. LA SRPDU Y SUS FUNCIONES Como se expresó anteriormente, el activador giratorio de SRPDU de la presente invención comprende un activador maniobrable (también conocido como un activador giratorio o tornamesa giratoria) y un ensamble de mando de PDU, tal como la PDU 100 descrita anteriormente haciendo referencia a las Figuras 1-5B, montado sobre el activador maniobrable. La SRPDU inventiva incorpora tres motores de CD sin escobillas de imán permanente para facilitar las funciones de impulso, elevación y rotación independientes. Los motores de impulso y de elevación se ubican en el ensamble de mando de PDU, mientras que el motor de rotación se ubica en el anillo de soporte giratorio del activador giratorio. Una SRPDU de acuerdo con la presente invención se describirá ahora haciendo referencia a las Figuras 6-9. La SRPDU 1000 inventiva comprende un soporte 1010 inmóvil que se fija de manera fija a la estructura del vehículo, un soporte 1020 giratorio que soporta una base 105 de soporte de una PDU 100, un motor 1030 de rotación, un tren de engranajes 1040, 1050, y un módulo 1060 electrónico. El soporte 1010 inmóvil incluye una pluralidad de rodamientos 1070, 1080 de bola sellados, que retraen las cargas verticales y radiales (horizontales), respectivamente, impartidas a la SRPDU 1000 de los contenedores de carga (no mostrados) . El soporte 1020 giratorio incluye un motor de CD sin escobillas de imán permanente convencional tal como el motor 1030 de rotación, que transmite energía giratoria a través de una reducción de engranes de fases múltiples. El motor 1030 de rotación puede ser idéntico en diseño al motor 155 de elevación de la PDU 100 (véase Figura 3) , dando como resultado partes en común y ahorro de costos. En una modalidad de la presente invención mostrada en la Figura 8, el motor 1030 de rotación se conecta a un conjunto 1040 de engranes de reducción planetarios de tres fases. Los engranes 1040 de reducción planetarios, los rodamientos y otros componentes pueden ser idénticos a aquéllos utilizados en el tren de engranajes 160 de elevación de la PDU 100 como se describió anteriormente haciendo referencia a la Figura 3. La fase final del engranaje del motor 1030 de rotación puede comprender un piñón 1050 recto (por ejemplo, montado en el eje de salida del conjunto 1040 de engranes de reducción) que engrane con un engrane 1090 de sector de recto interno (parcial) montado en el soporte 1020 giratorio. Este engrane facilita el movimiento del soporte 1020 giratorio con relación al soporte 1010 inmóvil. El piñón 1050 diferencial de salida, que se ubica debajo de la SRPDU 1000 (véase la Figura 9) y que está expuesto al ambiente externo, puede estar hecho de un plástico de alta resistencia auto-lubricante convencional, tal como plástico acetal o fenólico. Tal piñón de salida de plástico no se ve afectado por las condiciones ambientales del vehículo de carga, y da como resultado un ahorro en cuanto a costo y peso para el activador. El material de plástico de alta resistencia del piñón 1050 de salida puede reforzarse con fibras de vidrio, de tela o de carbono. El engranaje 1090 de sector (que se acopla con el piñón 1050 de salida) puede ser de aluminio, que también ahorra costo y peso en comparación con los engranajes de acero comúnmente utilizados en la técnica anterior. Un contenedor de carga sobre la SRPDU 1000 es soportado por una pluralidad de unidades 1100 de transferencia de bola (las BTU) integradas dentro del anillo 1020 de soporte giratorio. Las BTU 1100 son unidades convencionales, tales como el Modelo 80334-10, que se puede obtener de Añera, y funcionan para proteger la PDU 100 de impactos con los contenedores de carga, para soportar contenedores de carga colgantes a medida gue pasan sobre la SRPDU 1000, al igual que para soportar contenedores de carga ubicados sobre la SRPDU 1000 mientras que la SRPDU 1000 está girando. Las BTU 1100 están ubicadas en un plano horizontal aún con o ligeramente debajo del plano de transporte de contenedor establecido por las BTU 1100, los rodillos que corren libremente (no mostrados) , y los orientadores (no mostrados) instalados en el vehículo de carga. Un arnés 300 de cable eléctrico de la PDU 100 se conecta a la caja 1060 de control electrónico de SRPDU. La caja 1060 de control electrónico a su vez incluye una interconexión 1110 eléctrica con un controlador externo (no mostrado) , tal como aquel asociado con el vehículo de carga. La caja 1060 de control electrónico realiza varias funciones críticas. Controla el motor 1030 de rotación, las funciones de interconexión y lógicas del vehículo, al igual que proporciona un control de interferencia electromagnética. Un módulo de control de energía convencional para el motor 1030 de rotación se incorpora dentro de la caja 1060 de control electrónico, la cual en una modalidad de la presente invención comprende los MOSFET (transistores de efecto de campo semiconductor de óxido de metal) ''fríos' para una interrupción de energía. Estos dispositivos tienen una disipación de energía significativamente más baja, y están adecuados idealmente para la aplicación en una SRPDU. La caja 1060 de control electrónico también puede utilizar IGBT (transistores bipolares de puerto integrado) avanzados para otras funciones de interrupción críticas. El motor 1030 de rotación es controlado por su propio microprocesador convencional en la caja 1060 de control electrónico que almacena el código de software, incluyendo las programaciones de límite de corriente (y fuerza) para el motor, las velocidades de aceleración y desaceleración, tiempos de espera y demoras, y cualquier otra información necesaria. Este dispositivo que se puede programar tiene suficiente memoria para almacenar múltiples programas para múltiples aplicaciones de SRPDU. La caja 1060 de control electrónico además incluye una memoria no volátil convencional que se utiliza para recolectar y retener información operativa de la SRPDU 1000, que puede incluir el tiempo de operación total, ciclos de operación totales, ciclos de rotación total o cualesquier otros datos disponibles para la electrónica de la SRPDU. Estos datos pueden extraerse por medio de una conexión en serie convencional para los propósitos de rastrear datos de confiabilidad o verificar el uso. Un filtro de EMI (interferencia electro-magnética) también puede incluirse en la caja 1060 de control electrónico para limitar tanto la EMI conducida de la SRPDU 1000 así como la susceptibilidad de EMI de la SRPDU 1000 hasta por debajo de los estándares de la industria. La caja 1060 de control electrónico incluye una cubierta electrónica ambientalmente sellada, y se ubica en la parte baja de la SRPDU 1000. Un puerto de respiración se instala en la cubierta electrónica para permitir que la presión dentro de la cubierta se iguale con el aire exterior, al igual que para evitar el paso de la humedad dentro de la cubierta. La SRPDU 1000 además comprende sensores convencionales para proporcionar señales de la caja 1060 de control electrónica que indican la presencia del contenedor, temperatura de los motores y de la electrónica, la captación de corriente eléctrica y la posición de rotación. Los sensores 1120 de no contacto (proximidad) convencionales se utilizan para detectar las posiciones de 0o y 90° del soporte 1020 de rotación, y cualquier posición intermedia también puede detectarse por medio de contar electrónicamente las revoluciones del motor 1030 de rotación. Por ejemplo, los sensores de comunicación de efecto Hall convencionales (no mostrados) en el motor 1030 de rotación pueden proporcionarse para determinar las posiciones de rotación intermedias de la SRPDU 1000. La caja 1060 de control electrónico puede proporcionar retroalimentación al controlador externo a través de la interconexión 1110 eléctrica de SRPDU. Tales señales de retroalimentación pueden incluir pero no se limitan a presencia del contenedor, velocidad de motor de impulso o de rotación, velocidad de rodillo de impulso, posición de rotación; corriente del motor de rotación, elevación o impulso o cargas correspondientes, estado de protección térmica y código de identificador de ensamble de mando de SRPDU. Al utilizar los sensores y su función de verificación, la caja 1060 de control electrónico puede proporcionar funciones de auto-protección interna tales como protección térmica contra el sobrecalentamiento, y protección contra las sobrecargas del motor de rotación, elevación e impulso. También incluye funciones de equipo de prueba incorporada (BITE) para verificar la operación adecuada del activador antes de su uso. Varias funciones o "modos" de activación ejemplares de la SRPDU 1000 se describirán ahora. Por supuesto, la PDU 100 de la SRPDU 1000 participa realizando muchas de las siguientes funciones. Ya que el funcionamiento de la PDU 100 ha sido descrito en detalle anteriormente haciendo referencia a las Figuras 1-5B, tal exposición de las funciones de la PDU 100 no se repetirá aquí. Sin embargo, todas las características y ventajas de la PDU 100 descritas anteriormente pueden incluirse en la SRPDU 1000 inventiva. El "modo retraído" es el modo de descanso normal de la SRPDU 1000, en donde la energía externa se remueve, no se envía ninguna instrucción de mando del controlador externo, o cuando no está presente ningún contenedor. El modo de retracción facilita el movimiento manual de los contenedores, ya que la PDU 100 se retrae por debajo del plano de transporte. Un contenedor de carga sobre la SRPDU 1000 es soportado por la pluralidad de unidades de transferencia de bola (las BTU) 1100 integradas en el soporte 1020 giratorio de SRPDU. En el "modo de elevación e impulso", el ensamble 150 de elevación de la PDU 100 de la SRPDU 1000 se eleva para entrar en contacto con el contenedor y el rodillo 120 de impulso gira para mover el contenedor. Una instrucción de dirección y un contenedor detectado sobre la SRPDU 1000 se requieren para este modo. En el "modo de invalidación de sensor", el ensamble 150 de elevación de la PDU 100 se eleva en contacto con el contenedor y el rodillo 120 de impulso gira para mover el contenedor. Una instrucción de invalidación manual y una instrucción de dirección se requieren para este modo. El estado de sensor de presencia se ignora. Este modo se utiliza para una revisión del sistema al igual que para una invalidación de falla de sensor. En el "modo de retención", el ensamble 150 de elevación de la PDU 100 de la SRPDU 1000 se eleva en contacto con el contenedor y el rodillo 120 de impulso es restringido de la rotación por medio del motor de impulso y los engranajes (véase Figura 3) . Este modo se diseña para detener y mantener los contenedores en su posición, y puede utilizarse continuamente cuando la energía está disponible en el sistema. El modo de retención se puede seleccionar por medio de una instrucción externa de modo que el operador pueda elegir que la SRPDU 1000 se retenga o se retraiga cuando se remueva una instrucción de mando. El modo de retención se expresará en detalle más adelante, incluyendo la capacidad de la presente invención para retomar el modo de retención del contenedor después de que se ha removido la energía de CA y se ha vuelto a aplicar subsecuentemente sin que lo introduzca el operador. En el "modo de rotación", cuando se recibe la instrucción por una señal externa, el soporte 1020 de rotación de SRPDU y la PDU 100 giran con relación al soporte 1010 inmóvil a la posición según la instrucción. La SRPDU 1000 automáticamente detiene la rotación en las posiciones de 0o y 90°, utilizando los sensores 1120 de posición integrados, y también se pueden enviar instrucciones de las posiciones intermedias, como se expresó anteriormente. Las BTU 1100 instaladas en soporte 1020 giratorio están en contacto con cualquier contenedor presente por encima de la SRPDU 1000, y continúan soportando el contenedor durante la rotación. La caja 1060 de control electrónico controla la SRPDU 1000 para girar cuando el rodillo 120 de impulso de PDU se retrae; las BTU 1100 integradas soportan el contenedor de carga sobre la SRPDU 1000 durante la rotación. El motor 1030 de rotación incorpora tecnología de frenado similar a aquella del motor 125 de impulso de la PDU 100 (véase Figura 3 y descripción de la misma) para detener y mantener la posición angular de la SRPDU 1000 sin la necesidad de un freno mecánico. Específicamente, el motor 1030 de rotación se bloquea electrónicamente por medio de la caja 160 de control electrónico en una manera convencional, para evitar la rotación del soporte 1020 giratorio. Este modo está pretendido para detener y mantener los contenedores en su posición, y puede utilizarse continuamente cuando la energía está disponible a la SRPDU 1000. Como se expresó anteriormente, un modo de retención se puede seleccionar por medio de una instrucción externa de modo que el operador pueda elegir que la SRPDU se retenga cuando se remueva una instrucción de mando. El modo de retención que se expresará en detalle adicional más adelante incluye la función de mantener la posición angular de la SRPDU 1000 mientras que se mantienen los contenedores en su posición utilizando la PDU 100. El modo de retención además incluye la capacidad de retomar el modo de retención de contenedor después de que la energía de CA ha sido removida y vuelta a aplicar subsecuentemente sin que el operador lo introduzca. En modalidades adicionales de la presente invención, la SRPDU 1000 incorpora las funciones de control de tracción y separación de la PDU 100, como se describió en detalle previamente. La presente invención puede practicarse empleando equipo, metodología y materiales convencionales. Por consiguiente, los detalles de tales materiales, equipo y metodología no se establecerán en la presente en detalle. En las descripciones anteriores, se establecen numerosos detalles específicos, tales como materiales, estructuras, químicos, procesos específicos, etc., para poder proporcionar un entendimiento completo de la presente invención. Sin embargo, se deberá reconocer que la presente invención puede practicarse sin recurrir a los detalles específicamente establecidos. En otros casos, no se han descrito en detalle estructuras de procesos bien conocidos para no oscurecer innecesariamente la presente invención. Sólo una modalidad de la presente invención y excepto algunos ejemplos de su versatilidad se muestra y describe en la presente descripción. Se deberá entender que la presente invención es capaz de utilizarse en varias diferentes combinaciones y ambientes y es capaz de cambios o modificaciones dentro del alcance del concepto inventivo como se expresa en la presente.

Claims (48)

1. REIVINDICACIONES 1. Un aparato para transportar carga, el aparato está caracterizado porque comprende: un soporte inmóvil que se fija de manera fija a una estructura de vehículo; un soporte giratorio montado de manera giratoria al soporte inmóvil; un ensamble de mando montado de manera móvil al soporte giratorio, el ensamble de mando comprende un rodillo y un primer motor eléctrico electrónicamente controlado para hacer girar el rodillo; un ensamble de elevación que comprende un segundo motor eléctrico electrónicamente controlado para mover el ensamble de mando con relación al soporte giratorio desde una posición retraída sustancialmente dentro del soporte giratorio hasta una posición extendida con el rodillo en empalme de impulso contra la carga; un ensamble de mando de rotación que comprende un tercer motor eléctrico electrónicamente controlado para hacer girar el soporte giratorio con relación al soporte inmóvil; y un controlador electrónico para controlar el primer, segundo y tercer motores.
2. 2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende: una base de soporte montada de manera fija al soporte giratorio; en donde el ensamble de mando se monta de manera pivotal a la base de soporte para un movimiento vertical limitado sustancialmente normal al eje longitudinal de la base de soporte; y en donde el ensamble de elevación es para mover el ensamble de mando con relación a la base de soporte.
3. 3. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer, segundo y tercer motores son motores de CD sin escobillas de imán permanente.
4. 4. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tercer motor se monta de manera fija al soporte giratorio, el ensamble de mando de rotación además comprende: un piñón diferencial conectado para girar con un eje de salida del tercer motor, y un engranaje de sector recto interno montado de manera fija al soporte inmóvil para engranarse con el piñón diferencial para mover el soporte giratorio con relación al soporte inmóvil cuando el piñón diferencial es girado.
5. 5. El aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque comprende un conjunto de engranaje de reducción planetario conectado entre el eje de salida del tercer motor y el piñón diferencial.
6. 6. El aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el conjunto de engranaje planetario es un conjunto de engranaje de tres fases.
7. 7. El aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porqué el piñón diferencial comprende un plástico de alta resistencia auto-lubricante.
8. 8. El aparato de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el piñón diferencial además comprende fibras de vidrio, de tela o de carbono de refuerzo.
9. 9. El aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el engranaje de sector recto comprende aluminio.
10. 10. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende una pluralidad de unidades de transferencia de bola montadas en el soporte giratorio para soportar la carga y para evitar que la carga haga contacto con el rodillo cuando el ensamble de mando está en la posición retraída.
11. 11. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador electrónico comprende una interconexión eléctrica; en donde el aparato puede ser controlado por un _ controlador externo por medio de la interconexión eléctrica; y en donde el controlador electrónico es para enviar señales de retroalimentación al controlador externo, las señales de retroalimentación incluyen por lo menos uno de un código identificador para el aparato, una señal de presencia de carga, una primera señal de velocidad de motor, una tercera señal de velocidad de motor, una señal de velocidad de rodillo, una primera señal de carga de motor, una segunda señal de carga de motor y una señal de estado de protección térmica.
12. 12. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador electrónico comprende una memoria no volátil para almacenar información operativa relacionada con el aparato.
13. 13. El aparato de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la información operativa incluye por lo menos uno de tiempo operativo total del aparato y ciclos operativos totales.
14. 14. El aparato de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el controlador electrónico comprende una interconexión eléctrica para descargar información de la memoria no volátil a una computadora externa.
15. 15. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende un sensor de posición de rotación para detectar una posición de referencia radial del soporte giratorio, y un sensor de conmutación en el tercer motor para determinar una posición radial del soporte giratorio con relación a la posición de referencia.
16. 16. El aparato de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque comprende un primer y segundo sensores de posición de rotación para detectar posiciones de 0 grados y 90 grados del soporte giratorio, en donde el sensor de conmutación determina una posición intermedia del soporte giratorio entre el primer y segundo sensores de posición de rotación.
17. 17. El aparato de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el sensor de conmutación es para contar las revoluciones del tercer motor.
18. 18. El aparato de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el sensor de conmutación comprende un sensor de efecto Hall.
19. 19. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador electrónico es para controlar el tercer motor para hacer girar el soporte giratorio cuando el ensamble de mando está en la posición retraída.
20. 20. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador electrónico es para bloquear el tercer motor para evitar la rotación del soporte giratorio.
21. 21. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un sensor para detectar la presencia de carga por encima del ensamble de mando y enviar una señal de presencia de carga al controlador electrónico.
22. 22. El aparato de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el controlador electrónico es para operar el primer y segundo motores sólo si recibe la señal de presencia de carga.
23. 23. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende por lo menos dos sensores, cada uno para detectar la presencia de carga por encima del ensamble de mando y respectivamente enviar una señal de presencia de carga al controlador electrónico, en donde el controlador electrónico es para operar el primer y segundo motores sólo si recibe la señal de presencia de carga de por lo menos uno de los sensores.
24. 24. El aparato de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque comprende un dispositivo de entrada para enviar una señal de invalidación manual de un usuario al controlador electrónico, en donde el controlador electrónico es para operar los motores cuando recibe la señal de invalidación manual y no procesa la señal de presencia de carga.
25. 25. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque comprende un dispositivo de entrada para enviar una señal de invalidación manual de un usuario al controlador electrónico, en donde el controlador electrónico es para operar los motores cuando recibe la señal de invalidación manual y no recibe la señal de presencia de carga.
26. 26. El aparato de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el sensor comprende un sensor de no contacto.
27. 27. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el sensor comprende un sensor de efecto Hall, un sensor infrarrojo o un sensor ultrasónico.
28. 28. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el ensamble de elevación comprende una leva montada de manera giratoria en el ensamble de mando y que es girada por el segundo motor para obtener una reacción contra un rodamiento en la base de soporte para proporcionar movimiento vertical al ensamble de mando; en donde el rodillo de impulso está colocado entre el segundo motor y la leva.
29. 29. El aparato de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el rodamiento en la base de soporte es soportado por un pasador colocado cerca de una esquina de la base de soporte.
30. 30. El aparato de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque la base de soporte comprende aluminio .
31. 31. El aparato de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el ensamble de elevación además comprende un cable de tensión flexible conectado al segundo motor y a la leva para transmitir torsión del segundo motor a la leva.
32. 32. El aparato de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque el cable de tensión flexible comprende un cable de acero ultitorónico.
33. 33. El aparato de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque el cable de tensión flexible comprende una banda o cable compuesto.
34. 34. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador electrónico es para controlar el primer motor para hacer girar el rodillo en una primera dirección o en una segunda dirección opuesta a la primera dirección; en donde cuando el ensamble de elevación está en la posición extendida y el rodillo está girando en la primera dirección, el controlador electrónico es para provocar que el primer motor gire el rodillo en la segunda dirección mientras que mantiene el ensamble de elevación en la posición extendida.
35. 35. El aparato de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el controlador electrónico es para recibir una señal de retención de un controlador externo; y en donde el controlador electrónico es para provocar que el ensamble de elevación se mueva de la posición retraída a la posición extendida, y el primer motor para mantener el rodillo inmóvil, y el tercer motor para mantener el soporte giratorio inmóvil, cuando el controlador electrónico recibe la señal de retención y la señal de presencia de carga.
36. 36. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un circuito para medir la captación de corriente eléctrica del primer motor, en donde el controlador electrónico es para verificar la captación de corriente del primer motor, y para remover energía del primer motor cuando la captación de corriente del primer motor excede una captación de corriente predeterminada para un periodo de tiempo predeterminado.
37. 37. El aparato de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque el controlador electrónico comprende una memoria para almacenar una curva de consumo de energía que representa una pluralidad de valores de captación de corriente y los periodos de tiempo correspondientes, y el controlador electrónico es para calcular la captación de corriente predeterminada y el periodo de tiempo predeterminado con base a la curva de consumo de energía.
38. 38. El aparato de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque la curva de consumo de energía es para limitar el tiempo de operación del primer motor para reducir la separación del rodillo contra la carga.
39. 39. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el ensamble de mando comprende un orificio continuo, y el primer y segundo motores están montados coaxialmente dentro del orificio.
40. 40. El aparato de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el primer y segundo motores cada uno comprende un eje y un rodamiento interior para soportar el eje; y en donde el ensamble de mando además comprende un soporte de rodamiento interior para comúnmente soportar los rodamientos interiores del primer y segundo motores dentro del orificio.
41. 41. El aparato de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque el soporte de rodamiento interior comprende un resorte axial para compensar la tolerancia en el orificio.
42. 42. El aparato de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado además porque comprende engranajes de mando primarios fijados al eje del primer motor y engranajes de elevación fijados al eje del segundo motor, en donde el orificio es para alojar el engranaje de mando primario y engranaje de elevación.
43. 43. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el aparato tiene una huella definida por la longitud y la anchura de la base de soporte, y el rodillo tiene una huella definida por el diámetro y la longitud del rodillo, en donde la huella del rodillo es mayor al 20 por ciento de la huella del aparato.
44. 44. El aparato de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porgue la huella del rodillo es aproximadamente 23 por ciento de la huella del aparato.
45. 45. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador electrónico es para proporcionar control, programable por un usuario, de por lo menos una de la fuerza de tracción del primer motor, la fuerza de elevación del segundo motor, la primera, segunda y tercera velocidad del motor, funciones lógicas y control de interferencia electromagnética.
46. 46. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende primer, segundo y tercer sensores de temperatura de motor, cada uno para enviar una señal de temperatura de motor respectiva al controlador electrónico.
47. 47. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende: un puerto de entrada/salida del controlador electrónico; y un cable de interconexión para conectar al puerto de entrada/salida y a uno de una pluralidad de diferentes controladores externos para controlar el aparato, el cable de interconexión tiene circuitos para identificar el controlador externo al controlador electrónico; en donde el controlador electrónico es para seleccionar y utilizar el software específico para el controlador externo en respuesta a los circuitos del cable.
48. 48. El aparato de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque el segundo motor es para mover el ensamble de mando de la posición extendida a la posición retraída, y el ensamble de elevación comprende un embrague de un solo sentido entre el segundo motor y el cable de tensión flexible para permitir que el segundo motor esté desembragado después de que el segundo motor mueve el ensamble de mando de la posición extendida a la posición retraída.