UNIDAD MÓVIL DE ALMACENAMIENTO CON FRENO DE DETENCIÓN Y LINEA DE ESTADO ÚNICO PARA DETECCIÓN DE CARGA Y DE IMPULSIÓN
Campo de la Invención La presente invención se refiere a una unidad móvil de almacenamiento impulsada por un motor eléctrico, y de manera más específica, a una unidad de almacenamiento impulsada por motor que incluye un freno de detención que evita que la unidad de almacenamiento avance cuando el motor eléctrico no sea energizado y un arreglo de monitoreo para el motor de la unidad de almacenamiento . .Antecedentes de la Invención En una gran cantidad de sistemas móviles de almacenamiento, las unidades móviles de almacenamiento pueden ser desplazadas, de manera selectiva, a lo largo de rieles en los cuales son montadas las unidades . Las unidades pueden ser movidas sobre los rieles en un modo operado en forma manual, o a través del uso de un motor, tal como un motor eléctrico conectado en forma operativa con ruedas que mueven la unidad de almacenamiento a lo largo de los rieles. En estas unidades impulsadas por motor, el usuario acciona, de manera selectiva, un interruptor para operar el motor y un sistema de impulsión, entre el eje de salida del motor y las ruedas, puede ser operado para girar las ruedas con el fin de mover la unidad a lo largo de los rieles en la dirección deseada. REF.175856 Cuando sea empleado un sistema de almacenamiento que incluye un número de unidades móviles, una vez que las unidades sean cargadas, el piso u otra superficie de soporte de los rieles tiende a flexionarse bajo el peso de las unidades de almacenamiento y los ítems cargados en cada unidad. Esta deformación del piso o de otra superficie de soporte provoca la deformación de los rieles, lo cual crea un perfil de riel curveado que define el punto más inferior entre los extremos opuestos de los rieles. Como consecuencia, las ruedas de cada unidad de almacenamiento tienen la tendencia a moverse a lo largo de los rieles bajo la influencia de la gravedad hacia el punto más inferior de los rieles. De esta manera, cuando el motor de cada unidad de almacenamiento no esté siendo operado para mover la unidad de almacenamiento a lo largo de los rieles, la tendencia rotacional de las ruedas provoca que la unidad se mueva de la posición fija fuera de la posición deseada hacia el punto más inferior de los rieles provocado por la deformación del piso u otra superficie de soporte. Para evitar esto, ha sido desarrollado un número de diferentes mecanismos de bloqueo, los cuales embragan con las unidades adyacentes de almacenamiento con otra y/o con topes o paneles de extremos situados en cada extremo del sistema de almacenamiento para evitar el movimiento inadvertido o no intencionado de las unidades en respuesta a la deformación de lo rieles. Sin embargo, estos mecanismos de detención o bloqueo requieren que una cantidad de componentes adicionales sean integrados en cada unidad del sistema de almacenamiento, lo cual incrementa la complejidad y costo totales de cada unidad, y del sistema móvil de almacenamiento en su conjunto. Además, estos mecanismos de bloqueo a menudo son operados en forma manual y por lo tanto, requieren que un individuo embrague activamente el mecanismo de bloqueo con el fin de evitar el movimiento del movimiento de las unidades entre sí . Por lo tanto, es deseable desarrollar un sistema de almacenamiento que evite el movimiento inadvertido o no intencionado de las unidades de almacenamiento cuando las unidades de almacenamiento sean colocadas en la posición deseada. Además, es deseable proporcionar un sistema de almacenamiento crue incluya un número de unidades de almacenamiento impulsadas por motor, y además que comprenda un mecanismo de bloqueo o frenado operado en forma automática que mantenga cada unidad de almacenamiento en la ubicación deseada cuando el motor no esté siendo operado para mover la unidad de almacenamiento. El mecanismo de bloqueo o frenado debe ser embragado en forma automática cuando sea detenida la operación del motor, y debe tener un número mínimo de componentes de modo que se reduzca el costo y que facilite la incorporación, tanto en las nuevas como las existentes unidades de almacenamiento. Sumario de la Invención De acuerdo con un aspecto primario de la presente invención, un sistema de almacenamiento móvil incluye un número de unidades de almacenamiento que pueden ser desplazadas a lo largo de un número de rieles, y cada unidad de almacenamiento comprende ruedas que se desplazan sobre los rieles y un arreglo de impulsión en respuesta a la operación de un motor eléctrico para el movimiento de la unidad de almacenamiento a lo largo de los rieles'. El motor eléctrico incluye un eje de salida que proporciona la potencia giratoria al arreglo de impulsión. El motor eléctrico es operado para mover la unidad de almacenamiento en una dirección deseada hasta que la unidad sea ubicada en la posición que se desee por el operador con el objeto de crear una isla entre un par de unidades de almacenamiento en un modo que es conocido. La unidad de almacenamiento incluye un mecanismo automático de bloqueo o frenado que mantiene directamente la unidad de almacenamiento en la posición deseada cuando el movimiento de impulsión de la unidad de almacenamiento sea detenido mediante la operación de detención del motor eléctrico. El mecanismo automático de bloqueo o frenado es de la forma de un freno de motor crue puede ser embragado, de manera selectiva, con el eje de salida del motor para evitar selectivamente que gire el eje de salida del motor cuando sea detenida la operación del motor, con lo cual, también se evita la rotación de las ruedas y de esta manera, se mantiene la unidad de almacenamiento en la posición deseada en la cual es ubicada la unidad de almacenamiento cuando sea detenida la operación del motor.
Cuando la unidad de almacenamiento sea desplazada de su ubicación, el freno de motor es desembragado, de manera automática, del eje de salida del motor antes de la operación del motor permitiendo que el eje de salida del motor gire con libertad y con lo cual, se mueva la unidad de almacenamiento sobre los rieles . Cada uno del freno de motor y el motor es conectado, en forma operativa, con el control principal de la unidad de almacenamiento, de modo que la operación del freno del motor sea sincronizada de manera eficiente con la operación del motor con el fin de garantizar que la operación del freno de motor y del motor no interfiera con otra operación durante el uso del sistema de almacenamiento móvil. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, el freno del motor es conectado en un monitor de estado con un par de conexiones que proporcionan las señales de origen y de retorno que son indicativas de la operación del freno del motor. El sistema incluye un tablero principal de control. La conexión entre el tablero principal de control y el freno del motor corre a través del freno del motor y el tablero de estado. La conexión entre el tablero de estado y el tablero principal de control es realizada a través de una línea única de estado. La línea única de estado proporciona las señales al tablero principal de control que son indicativas, tanto de la conexión del freno del motor como del tablero de estado en una carga según sea detectada por el freno del motor y la impulsión del lado alto. Al proporcionar las señales de estado, tanto para la impulsión del lado alto y el freno del motor, a través de una línea única de estado hacia el tablero principal de control, la construcción y operación del sistema de control para el freno del motor y el motor eléctrico de cada unidad móvil de almacenamiento en un sistema de almacenamiento es simplificada en forma significante. Otras numerosas características, aspectos y ventajas de la presente invención serán aparentes a partir de la siguiente descripción detallada tomada junto con las figuras. Breve Descripción de las Figuras Las figuras ilustran el mejor modo actualmente contemplado para poner en práctica la presente invención. En las figuras : La Figura 1 es una vista en isométrico de un sistema de unidad móvil de almacenamiento que incorpora el freno de motor y la línea única de estado de la presente invención; La Figura 2 es una vista esquemática del sistema de almacenamiento móvil de la Figura 1 y un arreglo de control incorporado en el sistema de almacenamiento móvil; La Figura 3 es una vista ampliada en corte parcial tomada a lo largo de la línea 3-3 de la Figura 1; La Figura 4 es una vista en corte parcial tomada a lo largo de la línea 4-4 de la Figura 3 ; y La Figura 5 es un diagrama esquemático de circuito del tablero principal de control y el tablero de freno de motor y de estado que se muestra en la Figura 2. Descripción Detallada de la Invención A continuación, con referencia a las figuras en las cuales los mismos números de referencia designan las mismas partes a través de toda la descripción, un sistema de almacenamiento móvil es generalmente indicado en el número 10 en la Figura 1. El sistema de almacenamiento 10 es montado sobre un piso u otra superficie de soporte 11 e incluye un par de paneles o miembros de extremo 12 entre los cuales se extiende un par de rieles 14, en un modo crue es conocido. Los rieles 14 soportan un número de unidades de almacenamiento 16, cada una de las cuales puede ser movida sobre los rieles 14 por medio de una o más ruedas 18 montadas en forma giratoria en la unidad de almacenamiento 16. En forma representativa, cada rueda 18 podría incluir un par de pestañas 19 entre las cuales es recibido el riel 14 que guía el movimiento de la unidad de almacenamiento sobre el riel 1 . El modo particular en el cual las ruedas 18 son embragadas con los rieles 14 es conocido en la técnica. Cada conjunto de ruedas 18 sobre cada unidad de almacenamiento 16 se interconecta a través de un eje transversal 20, de modo que las ruedas 18 giren juntas. Uno de los ejes 20 es conectado en forma operativa con un motor eléctrico 22, el cual podría ser asegurado en un miembro transversal 23 que forma parte del carro de la unidad de almacenamiento 16. El miembro transversal 23 podría ser de la forma de un miembro de canal invertido, y de preferencia, sirve para montar las ruedas 18 en el carro de la unidad de almacenamiento 16. Como se muestra en las Figuras 3 y 4, la abrazadera de montaje 27 es asegurada en una de las paredes verticales del miembro transversal 23. La abrazadera de montaje 27 tiene una forma de L invertida, y un par de orificios separados que son formados en la pared horizontal superior de la abrazadera de montaje 27. Una abrazadera de motor 28 puede ser operada para colocar el motor 22 en la abrazadera de montaje 27. La abrazadera de motor 28 también tiene una forma de L invertida e incluye una pared horizontal superior que se superpone con la pared horizontal superior de la abrazadera de montaje 27. El motor 22 es asegurado en la pared vertical de la abrazadera de motor 28 y es horizontalmente orientado, de manera que el eje de salida del motor 22 se extiende a través de un orificio en la pared vertical de la abrazadera de motor 28. La pared horizontal superior de la abrazadera de motor 28 incluye un par de ranuras, las cuales son configuradas para superponerse en los orificios en la pared horizontal superior de la abrazadera de montaje 27. Un par de sujetadores F se extiende a través de los orificios y ranuras alineadas, y son empleados para fijar, de manera selectiva, la abrazadera de motor 28 en la abrazadera de montaje 27, y con lo cual, se fija la posición del motor 22. El eje de salida del motor 22 impulsa la rotación del engranaje impulsor 35, el cual a su vez es embragado con el engranaje impulsado 37 montado en el eje 39 en el cual es asegurado el eje 20. La rueda 18 es asegurada en el eje 39, de manera que la operación del motor 22 origina la rotación de impulsión de la rueda 18 a través del engranaje impulsor 35, el engranaje impulsado 37 y el eje 39. De esta manera, el motor 22 impulsa una de las ruedas 18 en rotación, que es transferida por el eje 20 a la otra rueda 18 en el conjunto de ruedas. El otro conjunto de ruedas 18 gira en forma sincronizada con la rotación de las ruedas impulsadas 18 para mover la unidad de almacenamiento 16 en la dirección deseada sobre los rieles 14. También se entiende que el eje de salida del motor 22 podría ser embragado en forma impulsada con un eje conductor o de impulsión interconectado con las ruedas 18 en cualquier otro modo satisfactorio, por ejemplo, a través de un arreglo de impulsión de banda o cadena, en una forma que es conocida. El eje de salida del motor se ilustra en 25, de manera representativa, y puede ser girado en respuesta a la operación del motor 22 a fin de proporcionar la potencia giratoria de salida. El motor 22 es operado en respuesta al accionamiento a través de un panel de control de operador 24 situado sobre la unidad de almacenamiento 16, con el fin de mover la unidad particular de almacenamiento 16 a lo largo de los rieles 14 hasta una posición deseada. Cuando el motor 22 no se encuentre en uso girando el eje de salida 25, el eje de salida 25 se encuentra libre de girar dentro del motor 22 y de esta manera, el eje de impulsión 20 es libre de girar junto con las ruedas 18. Se entiende que el sistema de impulsión que se muestra y se describe, representa una modalidad de un sistema satisfactorio -de impulsión o transmisión de movimiento que podría ser utilizado para trasmitir movimiento a las unidades de almacenamiento 16-. Muchos otros tipos de sistemas de impulsión son conocidos en la técnica y podrían ser utilizados para mover las unidades de almacenamiento 16 sobre los rieles 14. La presente invención no se limita al tipo específico de sistema de impulsión utilizado para mover las unidades de almacenamiento 16 en respuesta a la operación del motor 22. La Figura 2 ilustra la deformación de la superficie 11 en la cual son montados los rieles 14, bajo el peso de las unidades cargadas de almacenamiento 16. La deformación de la superficie 11 se muestra con referencia a la línea punteada en la Figura 2, la cual ilustra una orientación plana lisa perpendicular y la posición de la superficie 11. La superficie 11 se deforma bajo el peso de las unidades de almacenamiento 16 hasta una posición deformada, que se muestra en 30. Debido a la deformación de la superficie 26 y de manera correspondiente, de los rieles 14 montados en la superficie 26, cada unidad de almacenamiento 16 tiende a moverse o avanzar hacia el punto más inferior 31 de la superficie deformada 30, cada unidad de almacenamiento 16 tiende a moverse o avanzar hacia el punto deformado más inferior 31 bajo la fuerza de la gravedad, cuando el motor 22 no esté siendo operado para mover la unidad de almacenamiento 16 sobre los rieles 14. Este movimiento o desplazamiento de la unidad de almacenamiento 16 es provocado por la rotación de las ruedas 18 sobre los rieles 14 y la capacidad del eje de impulsión 20 para girar con relación al motor 22 cuando el motor 22 no esté siendo operado. De acuerdo con la presente invención, para evitar el movimiento o desplazamiento inadvertido de cada unidad de almacenamiento 16 a lo largo de los rieles 14 hasta el punto más inferior 31 de los rieles deformados 14, el motor eléctrico
22 también es conectado, en forma operativa, con un freno de motor 32. El freno 32 es montado en el motor 22, de manera general, en el extremo del motor 22 opuesto a la abrazadera de motor 28, y es embragado con el eje de salida de motor 25. En la modalidad ilustrada, el freno de motor 32 incluye un rebajo
33 en el cual se extiende el extremo del eje de salida de motor
. En forma alterna, el freno de motor 32 podría ser situado para actuar sobre el eje de impulsión 20 o el eje 39. El freno de motor 32 podría ser cualquier freno satisfactorio de eje y de manera representativa, podría ser un freno de tipo de desconexión, tal como el que se encuentra disponible a partir de Inertia Dynamics of Torrington, Connecticut de acuerdo con su Número de Modelo 1702-2521. No obstante, se entiende que cualquier otro tipo de freno satisfactorio de eje podría ser empleado. Con referencia a la Figura 2 , con el fin de permitir que el motor 20 y el freno de motor 32 sean operados en conjunto entre sí, el freno de motor 32 es acoplado por medio de conectores o alambres adecuados 34 y 38 con un tablero de freno de motor y estado 36 que puede enviar las señales de control para operar el freno 32 y también para recibir una indicación electrónica del estado del freno 32. El tablero de estado 36 también es conectado, en forma operativa, con el tablero principal de control 40, a partir del cual pueden ser enviadas las señales de control para la operación del motor 22 al motor 22 en respuesta a la operación de usuario del panel de control 24 en la unidad de almacenamiento 16. En operación, cuando un individuo utiliza el panel de control 24 para mover una unidad específica de almacenamiento 16, el tablero de control 40 de la unidad específica de almacenamiento 16 envía una señal al motor eléctrico 22 y al tablero de estado 36 conectado con el freno de motor 32. Esta señal, que puede ser una señal de potencia, provoca que el motor eléctrico 22 funcione y además provoca la rotación del eje 39 y el eje 20 para mover la unidad 16 en una dirección específica. En forma simultánea, una señal, tal como una señal de potencia, es enviada al freno de motor 32 desde el tablero de estado 36 con el fin de desembragar el freno 32 del eje 20 a través de los distintos componentes de impulsión o para mantener el freno 32 en una posición desembragada, de manera que el eje 20 se encuentre libre de girar en conjunto con el motor eléctrico 22. Una vez que la unidad 16 sea situada en donde se desea, el operador presiona o libera un interruptor de tope (no se muestra) en el panel de control 24. Esto genera una señal de detención que es enviada del panel de control 24 al tablero de control 40, el cual a su vez envía la señal de potencia al motor 22 para detener la operación del motor 22. De manera simultánea, la señal de potencia enviada desde el tablero de control 40 a través del tablero de freno de motor y estado 36 al freno de motor de 32 es terminada, provocando que el freno 32 embrague con el eje de motor 25 y el eje 20 a través de los distintos componentes de impulsión y evita cualguier rotación adicional del eje 20 para mantener la unidad 16 en la ubicación especificada. Observando ahora la Figura 5, se ilustra un diagrama de circuito de tablero principal de control 40, el tablero de freno de motor y estado 36, el freno de motor 32 y las conexiones entre ellos. Existe una conexión de múltiples alambres o cables (no se muestra) entre el tablero principal de control 40 y el tablero de freno de motor y estado 36, aunque sólo un alambre único forma la linea única de estado 36 funciona para permitir las señales del tablero de estado 36 con relación a la conexión del tablero de estado 36 hacia el tablero principal 40, y de la conexión del tablero 36 con una carga por medio del freno 32. La conexión entre el tablero de estado de motor y de freno 36 y el freno de motor 32 es formada con un par de alambres 34 y 38. Estos conductores o alambres 34 y 38 proporcionan las señales de fuente y de retorno del tablero de estado 36 que controlan la operación del freno 32 permitiendo que el freno de retención 32 y el tablero de estado
36 eviten que la unidad de almacenamiento 16 se desplace lo largo de los rieles 14. El tablero principal de control 40 incluye una entrada digital o analógica 44 que es avanzada hasta 5V a través de un resistor 46. Tanto la entrada 44 como el resistor 46 son situados sobre el tablero principal de control 40 que es conectado con el tablero de freno de motor y de estado 36 a través de la línea única de estado 42. En el tablero de freno de motor y estado 36, una salida 50 de la impulsión del lado alto 52 es conectada con una sucesión de resistores 54 que incluye los resistores 56, 58 y 60, así como también con la salida de fuente de freno de motor 62. La sucesión de resistores 54 escala la tensión que proviene de la impulsión del lado alto 52 hasta la entrada positiva 64 de un amplificador operacional 66. Una segunda sucesión de resistores 68 incluye los resistores 70 y 72 y proporciona el umbral de conmutación para el amplificador operacional 66. Un divisor de resistor 74, que incluye los resistores 76 y 78, escala la tensión fuera del amplificador operacional 66 de manera que la tensión sea "alta" (3.5-5.5V) o más baja. El resistor 78 del divisor 74 también disminuye la tensión del resistor 46 hasta una tensión "baja" cuando el divisor 74, y por lo tanto, el tablero de estado 36, sean conectados con el tablero principal de control 40. Un segundo amplificador operacional 80 utiliza una tercera sucesión de resistores 82 que incluye los resistores 84 y 86 para la conmutación del umbral del amplificador operacional 80. La entrada positiva 88 del amplificador operacional 80 es conectada entre un resistor 90 y una salida de retorno de freno de motor 92. Asimismo, un capacitor 94 es conectado con el amplificador operacional 80 en la entrada de energía 96 para ayudar a proporcionar algún filtrado del ruido. La tensión de suministro Ua para el tablero de freno de motor y estado 36 es variable y se prefiere que se encuentre entre 18-25V. En operación, el circuito electrónico del tablero de freno de motor y estado 36 proporciona una señal de estado a lo largo de la línea única de estado 42 hacia el tablero principal de control 40 si el circuito se encuentra conectado o no con el tablero principal de control 40, y también si una carga es conectada o no con la impulsión del lado alto 52 por medio del freno 32. De manera más específica, si el tablero de freno de motor y estado 36 no fuera conectado con el tablero principal de control 40, y la carga estuviera o no conectada con el tablero de freno de motor y estado 36, siempre se observará una tensión "alta" (alta= 3.5 V - 5.5 V) en la línea de estado 42 cuando la impulsión del lado alto 52 se encuentre, ya sea en el estado encendido o apagado. Además, si el tablero de freno de motor y estado 36 fuera conectado con el tablero principal de control 40 y la carga no estuviera conectada con la impulsión de lado alto 52, siempre se observará una tensión "baja" (baja = menor de .5 V) en la línea de estado 42 cuando la impulsión del lado alto 52 se encuentre ya sea en el estado encendido o apagado. Si el tablero de freno de motor y estado 36 fuera conectado con el tablero principal de control 40 y la carga fuera conectada con la impulsión de lado alto 52, se observará una tensión "baja" en la línea de estado 42, si la impulsión del lado alto 52 estuviera en el estado apagado. En este caso, una tensión "alta" sólo será observada en la línea de estado 42 si la impulsión de lado alto 52 estuviera encendida y la carga estuviera siendo excitada en una corriente definida mínima o más grande (aproximadamente de 90 a 125 mA o más grande) , impidiendo cualquier tipo de condiciones de falla. Las condiciones de falla también pueden ser determinadas utilizando la línea de estado 42 y el estado de comando de la impulsión de lado alto 52. Por ejemplo, un corto en Ua (STUa) con la carga adecuada conectada con la impulsión de lado alto 52 se asemeja al tablero principal de control 40 puesto que el tablero de control 40 no es conectado con el tablero de freno de motor y estado 36. Además, un STUa con la carga no conectada con la impulsión de lado alto 52 pareciéndose en el tablero principal de control 40 a una carga abierta. Asimismo, un corto a tierra (STG) con o sin la carga conectada con la impulsión de lado alto pareciéndose a una carga abierta. La Tabla 1 muestra un listado exhaustivo de los estados mencionados con anterioridad. Tabla 1 Estados del Estado del Freno
Varias alternativas son contempladas que se encuentran dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones, de manera particular, señalando y reivindicando de manera distinta la materia considerada como la invención. Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.