Y CIERRE MECÁNICO.

La presente invención se refiere a un nuevo prototipo de sistema aéreo-transportador de masas o piezas de trabajo, que van de un puesto a otro de trabajo, siguiendo unas determinadas órdenes codificadas dadas al sirtema para cada pieza o carro transportador y una pinza de apertura y cierre mecánico.

Hasta el momento, se vienen utilizando infinidad de sistemas aéreos-transportadores lineales. Estos medios de transporte de masas o piezas, de un lugar a otro o entre zonas de trabajo, suponen un ahorro muy importante en volumen, pues se deja el suelo libre para otros menesteres como estocajes, localización de puestos de trabajo, máquinas, etc.

En la actualidad, existen pinzas para el traslado de elementos en líneas de transporte aereas, algunas de ellas caracterizadas por presentar un cierre por gravedad, con el inconveniente de que la apertura y el cierre tienen que ser manuales, y otras a las que hay que suministrar energía durante el transporte de los elementos. Con la presente invención se resuelven los inconvenientes de estas pinzas, sin necesidad de aportar energía durante el transporte de los elementos.

Para llevar a cabo este fin se han ideado gran variedad de sistemas distintos, concurriendo en la mayoría de ellos, una alta dependencia del hombre en el trasiego de las piezas, grandes y delicadas instalaciones, grandes consumidores de energía, etc.

Uno de estos sistemas, comúnmente utilizado, es un dispositivo cuyo movimiento es alimentado por un equipo motor-reductor, que por medio de cadenas o similares, transmite el movimiento a los carros o ganchos, que lleva el

dispositivo colgado de una pista la cual es arrastrada por estos medios de transmisión, portando la carga en estos ganchos o carros.

Este sistema presenta una serie de inconvenientes, principalmente, cuando debido a cualquier anomalía en el dispositivo o a las cargas, la cadena o medios de transmisión se enganchen, se bloquee quedando ésta totalmente paralizada, es decir, todos los carros con sus correspondientes cargas quedan sin movimiento ni traslación, por lo que todos los puestos de trabajo se pueden quedar sin material provocando una parada técnica, con costes de reparación, tiempo perdido, material que se haya podido deteriorar, etc.

El número de carros o ganchos a colocar en el sistema está limitado al número de enganches que posea la banda transportadora, de manera, que la forma de poder añadir más carga, por necesidad de trabajo, en el sistema es sobrecargando cada carro, ya que no se pueden añadir más carros de los que permita el número de enganches a la pista transportadora. Esto puede ocasionar problemas de transporte en estos carros sobrecargados, obstaculizando o provocando que estas pistas puedan doblarse, estropearse, etc., debido a esta sobrecarga puntual.

En muchas ocasiones estos sistemas disponen de dos pistas, una que genera el movimiento y la otra es sobre la que recae la carga. En estos sistemas hay pues un alto mantenimiento de piezas móviles, desgastes por fricción de cadenas, ruedas de sustentación generando a su vez polución. Por lo tanto, en estos casos es necesaria una importante cantidad de energía.

Otro sistema utilizado es por gravedad, consiste en una serie de tramos, los cuales unidos forman la pista de rodadura, por donde circulan los carros con las cargas. Mediante pistones, sistemas hidráulicos, neumáticos, etc. se

levanta un extremo de cada tramo, de forma que los carros situados sobre el tramo levantando caen sobre el siguiente. Así se procede hasta que el siguiente tramo llega a un momento, bien por imperativos del trabajo, bien por que porta el tope de transportadores, se vuelve a levantar haciendo que la carga acumulada recaiga sobre el siguiente carro y así sucesivamente hasta el final del recorrido.

Este sistema por gravedad no permite tramos muy largos debido a la carga que hay que levantar, ésto implica instalaciones o sistemas cortos además de necesitar gran cantidad de mecanismos accionadores de estos tramos, con un alto coste en material, mantenimiento, etc. Por otro lado, los movimientos son bruscos en ocasiones, si la materia transportadora es delicada, se puede deteriorar, por lo cual sólo sirve para la industria de la confección o afines. Cada tramo es accionado por la persona encargada en los puestos de trabajo.

Un dispositivo que solventa algunos de estos problemas es un sistema de apoyo sobre varias ruedas inclinadas con respecto al plano de rodadura, donde la línea de rodadura gira de manera que hacen avanzar, por inclinación de las rueda del colgante, la carga en el sentido opuesto a dicha inclinación.

La banda es movida por una serie de motores dispuestos a lo largo de toda la línea de translación. Este es un sistema caro, por la cantidad de material de precisión necesario para su cometido. Además, conlleva un alto mantenimiento debido a esta precisión, como son rodillos, útiles de calibración, etc.

Con este dispositivo no hay bloqueo cuando un carro se estanca, pero tiene el problema de que carga en intensidad al motor prepulsor, que puede generar una avería o para técnico, ya que friccionan las ruedas sin girar sobre la línea de rodadura.

Con el sistema aéreo-transportador de masas y pinza de apertura y cierre mecánico objeto de la presente invención se soluciona los problemas anteriormente citados.

La pinza de la presente invención ha sido desarrollada en orden a resolver los problemas que presentan en la actualidad las pinzas utilizadas para el transporte, de forma que sin aportar ninguna energía durante el transporte de la carga, la pinza se pueda integrar en un sistema automático de transporte, permitiendo una apertura y cierre automático.

El presente sistema se basa principalmente en el movimiento de vaivén de la pista de rodadura acompañado de un carro cuyo punto de apoyo sobre dicha pista es una rueda, rodillo o polea provisto de un mecanismo antirretorno, es decir, el carro se desplaza en un sólo sentido.

Este dispositivo se aparta de cualquier sistema vibratorio, por que su principio está separado de la necesidad de cualquier muelle o lámina flexible para ejercer su trabajo. La oscilación puede ser de muy baja frecuencia y gran amplitud, lo que aprovecha para variar el centro de gravedad de la masa colgada o suspendida de un carro, pinza o gancho, cuyo apoyo sobre la banda de deslizamiento o rodadura se realiza en un solo sentido.

Debido al movimiento de vaivén de la pista de rodadura, a una frecuencia adecuada, y a la rotación en un solo sentido de la rueda sustentara del carro, se ocasiona la variación de su centro de gravedad respecto a la vertical que pasaba por él en reposo. En este punto se crean una serie de fuerzas y momentos que descomponiéndolos dan como resultante un par de fuerzas sobre la rueda, rodillo o polea que la hacen avanzar en casos de obstaculizaciones, como en cambios de vías, subidas, pequeñas deformaciones en la banda de rodadura, etc.

Esta pista de rodadura está soportada por una cantidad de trapecios que se mueven longitudinal y paralelamente a lo largo del soporte estructura que mantiene el sistema. Estos trapecios soportan la carga vertical, no permitiendo ningún movimiento en esta dirección pero, longitudinalmente, la estructura dispone de un grado de libertad.

En este sistema, debido a los medios de rodadura o deslizamiento utilizados no se provoca la paralización completa por un obstáculo en un solo carro transportador, por lo que βe están evitando gran cantidad de inconvenientes. Normalmente dispone de un único dispositivo creador del movimiento de vaivén de la pista de rodadura, por lo que con poca energía estamos desplazando una masa elevada, a la vez, de menor consumo, mantenimiento mínimo, no es necesaria gran cantidad de potencia para grandes instalaciones, etc.

Se pueden utilizar tantos ganchos y masas como acepte la estructura base, ya que estos ganchos se desplazan sobre la banda de rodadura variando sus posiciones relativas, acorde con las medidas establecidas por unos separadores.

El sistema normalmente dispone de una vía principal y de otras vías auxiliares o secundarias, que son las que se introducirán en los puestos de trabajo. Para ello, se dispone de una serie de mecanismos que permiten el paso de los carros, en su desplazamiento hacia estas vías, y otros mecanismos que permiten el retorno a la vía principal.

El movimiento o impulso sobre los carros es constante, aunque sólo pasarán de una vía, o puesto a otro cuando el sistema se lo permita. Por eso, se dispone de medios por los cuales a través de unos códigos que se asigna a cada carro aéreo-transportador, de manera, que el sistema sabe en cada momento cuando ha de desviar carros a determinados puestos de trabajo, y cuando no, a la vez que también sabrá, en función de las necesidades de cada trabajo, que carros serán

los que pasarán.

De todo lo expuesto se deduce un sistema sencillo económico, de bajo mantenimiento, de bajo consumo de energí comparado con la masa que desplaza y altamente flexible y que permite un transporte de cualquier tipo masas, piezas etc., por lo que se puede utilizar en cualquier sector de l industria, incluida la agrícola. Es un sistema cómodo, y que no es necesaria prácticamente, la intervención de l mano del hombre, al disponer de códigos y medio electrónicos e informáticos, que distribuyen las cargas los puntos adecuados en el momento adecuado.

Si todo esto se cumple, se gana en productividad abaratamiento de costes de fabricación, en definitiva u proceso de producción más flexible.

Uno de los objetivos de esta patente es, por tanto mejorar dicha flexibilidad al mínimo coste, basándose en un concepción de desplazamiento de carros aéreos transportadores, donde la descomposición de fuerzas d inercias y momentos, se aprovechan obteniendo un resultad óptimo de movimiento de una masa con muy poca energía contaminación ambiental y ruido, así como con muy baj mantenimiento.

Se comprenderá mejor el diseño de la presente invenció con ayuda de los dibujos siguientes:

Figura 1.- Vista en planta de una realización práctic del sistema objeto.

Figura 2.- Vista en perfil del sistema objeto.

Figura 3.- Detalle del mecanismo productor movimiento y brazo de oscilación, visto por E-F de la figu 1.

Figura 4.- Perspectiva de un puesto de trabajo de línea principal .

Figura 5. Representa una perspectiva de la pinza de apertura y cierre mecánico, en la que se pueden observar, los brazos (46) que sirven de guia para la introducción del elemento a transportar, en cuyos extremos se encuentran las protecciones (49) y guias de introducción de los mismos, así como los dientes (6) que ayudan a retener a estos elementos.

En los brazos (47) situados en un plano perpendicular al formado por los anteriores se puede observar la jaula que forma, así como el diseño (57) realizado para facilitar la entrada de las cargas a transportar, en forma de plano inclinado. Asimismo, se observa la disposición del dedo retenedor (48) dentro de la jaula de protección y en posición de recibir la carga.

Sobre la cruceta se detallan los ejes (52) de los extremos del sistema biela/manivela, así como la disposición de la palanca (54) y de su extremo libre (55) cerca de la línea de transporte (8).

Figura 6. Situación del sistema biela/manivela en posición abierta, con los ejes de los extremos (52), donde se articulan los dedos retenedores (48), y el eje libre (53) por encima de la línea recta (58) que une los ejes fijos

(52).

Figura 7. Situación del eje biela/manivela en posición cerrada, con el eje libre (53) por debajo de la línea recta ( 58 ) que une los ejes fijos ( 52 ) y apoyado sobre la superficie (59) que forma la cruceta.

El presente sistema está soportado por una peana ( 1 ) que es una plataforma pesada que dispone de una guia soporte (2) con una argolla de centrado (3) y el mástil (4), portando horizontalmente un travesano soporte (5), sobre el

que apoyan unos trapecios (6) de oscilación.

La unión entre el mástil (4) y el travesano (5) se realiza a través de una abrazadera acodada (7). Los trapecios (6) se apoyan por medio de una articulación sobre una brida (9) soportando el trapecio al otro extremo la línea de rodadura (8), sobre la que circulan los carros transportadores ( 10) .

Dicha línea o banda de rodadura apoya sobre una serie de soportes lineales (11) y de giro (12). Por otro lado, esta línea de rodadura (8) recibe el movimiento de una motriz (13) que se une a dicho línea a través de un mecanismo biela-manivela (14) y una pieza de empalme (15).

La unidad de potencia (13) se compone básicamente de un generador de movimiento rotativo, como puede ser un motor eléctrico (16) con transmisores y convertidores de este movimiento.

La presente invención se basa en el aprovechamiento del movimiento de vaivén lineal, a una frecuencia controlada, y la traslación de una rueda, polea o cilindro, apoyada sobre una banda de rodadura con dicho movimiento y, a que el giro de la rueda sólo se produce en un sentido.

Dicho movimiento de traslación se consigue como resultado en una unidad de potencia (13). La salida de potencia de esta unidad se aplica a través de una biela- manivela (14) a la línea de rodadura (8), la cual se apoya sobre una articulación de trapecios (6). Esta unidad de potencia (13) se compone principalmente de un generador de movimiento alternativo, el cual puede venir producido por un motor eléctrico (16) de movimiento rotativo, a cuya salida se dispone una polea (17) que transmite el movimiento por medio de una correa (18) a una segunda polea (19) la cual se une al eje cigüeñal (20).

Este movimiento giratorio del cigüeñal (20), con excéntrica (21), la cual por medio de una biela (22), transforma el movimiento giratorio original en movimiento alternativo, recogido por un mecanismo biela-manivela (23) a través de un cojinete.

Dicha biela (23), por su otro extremo, abraza un eje que transmite el movimiento alternativo a otra biela- manivela (14), regulable en su longitud, para variar la amplitud del movimiento de vaivén resultante.

El cigüeñal (20) está soportado por sendos cojinetes que se embridan a una plataforma (25), suspendida o aislada, a través de unos separadores elásticos (27) de la ménsula (26). Así mismo, se dispone de un compensador de carga (28) cuya misión es vencer la oposición de la tara y carga del sistema, a su desplazamiento, por la línea de rodadura (8), con el fin de convertir la inercia estática de los carros (10) con su carga, en una inercia dinámica o de movimiento.

Con una longitud de vaivén y una frecuencia adecuada se consigue el desplazamiento del cuerpo de carro transportador (10) respecto a la línea vertical que pase por su centro de gravedad, apoyándose en el dispositivo antirretorno existente en la rueda (30) rodillo o polea.

La unión entre la unidad de potencia (13) y la línea de rodadura (8) se realiza mediante cualquier sistema conocido, preferentemente una pieza de empalme (15).

Toda esta unidad flotante, motor-cigüeñal-plataforma (25), está soportada por la ménsula (26), la cual queda cogida a la estructura mediante un juego de bridas (31) que se fijan a la estructura (5).

En dicho ménsula (26) se encuentra, el eje de transmisión (32), entre unidad de potencia y carga, soportando por dicha ménsula por medio de dos cojinetes (33)

y sus correspondientes alojamientos (34).

La polea (19) queda fijada a un extremo del cigüeñal (20), que está sujeto a la plataforma (25) mediante dos cojinetes (24) y sus correspondientes cajetines (35) co presión ejercida por el tornillo (36).

Al otro extremo del cigüeñal se coloca un contrapeso

(29). Todo este conjunto se haya alojado en la plataform (25) la cual se dispone horizontalmente con respecto al plano tierra. Esta plataforma está suspendida en sendos aisladores elásticos (27) y un compensador de carga (28).

Toda la unidad (13) se soporta sobre una estructura que se compone de una serie de trapecios (6), un mástil (4) y u travesano horizontal (5) sobre el que se sujetan unas bridas (9), en cuyo extremo o extremos horizontales se aloja un eje (37) que se conecta a la brida mediante dos cojinetes (38), separados por un separador (39), soportando por los extremos dos brazos que forman un trapecio, en cuyo extremo de unión (40) se aloja otro cojinete (41) que acoge los soportes lineales (11) donde se fijará la línea o banda de rodadura.

En curvas y giros se soluciona mediante una estructur radial (42) que se une al tramo lineal (8) por medio de una cruceta (43) que transmite el movimiento a dicho arco radial

(42) que gira sobre una pieza central (44) fijada a l estructura mediante la cruceta (45).

Una vez se conecta el sistema, el generador de movimiento rotativo (16), motor eléctrico, de la unidad de potencia (13) empieza a girar, el cual transmite este movimiento por medio de una polea (17) conectado al motor, una correa (18) y otra polea (19), a un cigüeñal (20), que girará a una velocidad dependiente de la relación d transmisión creada. La velocidad del motor es regulabl según circuito variador electrónico, pudiendo así variar l frecuencia del vaivén de la línea de rodadura (8).

Este cigüeñal (20) incorpora una excéntrica (21) donde lleva una biela (22) que conecta con un mecanismo biela- manivela (23) el cual va unido a otra biela-manivela (14) mediante la cual se ajusta la amplitud del movimiento resultante de vaivén, que será el que transmita finalmente a la línea de rodadura (8).

Con esto último se ha conseguido transformar el movimiento rotativo del cigüeñal (20), en un movimiento alternativo formando un pequeño arco en la biela-manivela (23), cuyo movimiento pivota sobre un eje que gira un mismo ángulo. Al otro extremo de este eje se dispone de otra biela-manivela (14) que amplia este giro en función de un brazo de palanca, transmitiendo este movimiento en arco, por medio de un punto de unión pivotante, a una pieza de enlace (15) con la banda de rodadura (8).

Debido a esta unión pivotante de la biela-manivela (14) el resultado final es un movimiento de vaivén lineal, regulado según la posición de la biela-manivela (14) respecto al eje.

Toda la línea de rodadura (8) se comporta como único cuerpo rígido, de manera que este movimiento lineal de toda la banda (8) por igual, incluidos sus tramos en curva. De igual manera ocurre cuando hay bifurcaciones o desvíos de la línea principal, cuando procede, por medio de un sistema programable une o desune estos tramos según si la carga se ha de desviar o no.

Este sistema programable acoplado al dispositivo objeto de la invención, provoca las aperturas o cierres de los diferentes tramos que puedan haber a lo largo de todo el circuito, de forma que, la carga cuando ha de acceder a un puesto de trabajo se le abre el acceso a éste. En el caso de que no pudiera ser porque este puesto está ocupado, la carga daría otra vuelta al circuito hasta conseguir entrar en el puesto correspondiente.

Analizando el desplazamiento del carro se puede observar que se mueve por pequeños impulsos. El carro (10) circula por la línea de rodadura (8) apoyado sobre una rueda (30), polea o rodillo que dispone de un mecanismo antirretorno, de manera que sólo gira en un sentido aprovechando el vaivén de la línea de rodadura.

Considerando el movimiento de avance del carro, cuando la línea de rodadura (8) retrocede en su vaivén, una distancia regulada por la unidad de potencia (13), la rueda (30) del carro (10) gira sobre su eje, habiéndose desplazado la banda (8) respecto al carro, pero estando éste en la misma posición respecto a un punto fijo. En una segunda secuencia del movimiento de vaivén de la banda, se origina un desplazamiento en el sentido de avance. Al no permitir el sistema antirretorno de la rueda (30) girar sobre su eje, se desplaza todo el conjunto del carro (10) una distancia igual a la amplitud del movimiento de la línea de rodadura (8).

Con este sistema, incluso en tramos con pendientes ascendentes, el carro, dependiendo de su adherencia a la línea de rodadura, subirá y salvará pequeños obstáculos que se encuentren en su camino como son, uniones de la vía de rodadura con bifurcaciones hacia puestos de trabajo.

Estas bifurcaciones hacía los distintos puestos de trabajo pueden ser interpretados por el sistema por distintos medios, como manual, aunque preferentemente por unidas lectoras a rayos infrarrojos en código binario, o por una unidad computarizada, siendo este sistema flexible a cualquier proceso de organización de trabajo o utilidad.

Dichos puestos o células de trabajo (45) están dispuestos de forma que almacenan pequeñas cantidades de carros (10) para que se realice la operación correspondiente a dicho puesto de trabajo, el cual dispone de un sistem automático de admisión de carros mediante código binario po infrarrojos o sistema conocido; Una vez realizada l

operación correspondiente en el puesto de trabajo sobre un carro, el operario dispone mediante una tarjeta, codificar el carro hacia el destino conveniente.

A su vez, estas células de trabajo, están predispuestas para solucionar automáticamente, según código preestablecido, la posibilidad de adelantar trabajos urgentes sobre el trabajo en proceso.

Cuando uno de estos carros (10) se atasca, en un primer momento ante uno de estos obstáculos, los impulsos de avance se siguen continuando haciendo avanzar la carga hasta que ésta consigue, en un balanceo, adelantar a la rueda, en cuyo movimiento de retroceso de la carga, y debido al sistema antirretorno de la rueda (30), hace que esta pivote sobrepasando el obstáculo que ocasionaba dicho atasco, siguiendo el carro su trayectoria.

La pinza que se describe esta formada por una cruceta, de la que cuelgan cuatro brazos o salientes en cada uno de los extremos de la misma y esta suspendida de la línea transportadora por otro brazo que parte del centro de la cruceta, según se puede observar en la figura 5.

Dos de los brazos (46) que parten de los extremos de uno de los ejes de la cruceta, están construidos en forma de U, con los extremos muy cortos y mirando hacia el interior, formando un plano perpendicular al que forman los brazos (47) que contienen a los dedos retenedores (48). En los extremos libres se disponen dos elementos protectores (49), en forma de rueda o similar, que a su vez facilitan y hacen de guia en la introducción de los elementos a transportar.

En los extremos (50) libres de la U, de una longitud pequeña en comparación a la base de la misma, se hayan dispuestos unos pequeños salientes en forma de dientes (51), que ayudan a evitar el deslizamiento del elemento transportado, cuando este se encuentra agarrado por los

dedos retenedores. A su vez, estos extremos (50) sirven de apoyo para los elementos a transportar y de guia para la introducción de los mismos.

Los otros dos brazos (47) que parten de los extremos del segundo eje de la cruceta, forman un sistema de protección del dedo retenedor (48), están construidos en tubo, hueco o macizo, formando una jaula que lo rodea y protege, sirviendo a la vez de guia para la introducción de los elementos a transportar, junto con los extremos (50) libres de la U antes señalados, evitando que este tropiece con el dedo retenedor en el momento en el que se introduce en la pinza.

En los extremos del eje del que parten los brazos (47) protectores, se articulan los dedos retenedores en un eje perpendicular al anterior (52) y a su vez sobre un sistema biela/manivela (Figura 6) que es el que permite la apertura y cierre de la pinza, así como la sujección de la carga si aporte de energía. Los dedos retenedores (48) están diseñados formando un ángulo tal que permite transmitir toda la fuerza del sistema biela/manivela.

El sistema de biela/manivela se articula sobre tres ejes, tal como muestra la figua 2, dos de los cuales (52) se encuentran en los extremos libres de uno de los ejes de la cruceta, y el tercero (53), en el centro de la misma, siendo los tres paralelos entre si. Los dos sistemas de biela/manivela se articulan sobre los tres ejes, siendo fijos los ejes (52) de los extremos, y móvil, según un plano perpendicular a la cruceta, el eje (53) central. Este, se encuentra unido a una palanca (54), en cuyo extremo libre

(55), se acoplará un dispositivo, de cualquier tipo, que será el encargado de cerrar o abrir la pinza, en función de la posición que ocupe la misma en la línea transportadora.

Asimismo, este extremo libre (55) se deberá colocar lo más cerca posible de la línea de transporte, con el fin de evitar las oscilaciones en el momento de acoplar el

dispositivo de cierre y apertura a la palanca (54).

La pinza se encuentra, mientras no transporta ninguna carga, en posición abierta, gracias a un retenedor/ que mantiene el eje central (53) por encima de la línea recta que une los dos ejes (52) situados en los extremos (Figura 6), manteniendo a los dedos retenedores (48) dentro de la jaula que forman los brazos (47) que parten de la cruceta.

En el momento de introducir la carga, un dispositivo automático, empuja la palanca (54) hacia abajo, liberando al eje central (53) de la fuerza que ejercía el retenedor, cerrando los dedos retenedores (48) y situando a este eje (53) por debajo de la línea recta que une los ejes (52) de los extremos. La carga se apoya por un lado en los extremos libres (50) de la U que forma dos de los brazos (46) de la cruceta, y por el otro, por el extremo libre del dedo retenedor (48). El sistema de biela/manivela esta diseñado de tal forma que la fuerza ejercida sobre el dedo retenedor (48) se transmite al eje libre (53) del sistema, variándolo de su situación de reposo, estando impedido este movimiento por el apoyo que proporciona la cruceta al sistema (Figura 7). De esta forma se consigue transportar la carga sin realizar ningún aporte de energía.

En el momento en el que la pinza se encuentra en la posición de descarga, un dispositivo se acopla sobre el extremo libre (55) de la palanca (54), reponiéndolo a su situación de reposo, consiguiendo de esta forma que el eje libre (53) del sistema biela/manivela se situé por encima de la línea recta que une los ejes de los extremos (52), abriendo los dedos retenedores (48) y liberando la carga.

Una vez descrita suficientemente la naturaleza del presente invento, así como una forma de llevarlo a la práctica, sólo nos queda por añadir que en su conjunto y partes que lo componen es posible introducir cambios de forma, materiales y de disposición, siempre y cuando dichas

alteraciones no varíen sustancialmente las característica del invento que se reivindican a continuación.