TRANSPORTE

DESCRIPCIÓN

El sector de la técnica al que pertenece la presente invención es al de las máquinas que realizan movimientos tridimensionales en aras de reproducir a nivel de laboratorio las condiciones de inclinación y vibraciones aleatorias que se producen en el transcurso de un transporte de mercancías.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Para reproducir los movimientos de los medios de transporte (vehículos por tierra, mar y aire) existen maquinas y/o dispositivos que utilizan servo-actuadores con diversas disposiciones y elementos de unión. Existen desde máquinas que sólo reproducen un movimiento longitudinal (mesas de vibración vertical con un solo actuador), máquinas que reproducen tres movimientos longitudinales y ortogonales entre sí (mesas de vibración en tres ejes ortogonales con 3 actuadores), máquinas que reproducen un movimiento angular (mesas de vibración con un actuador), máquinas que reproducen un movimiento angular en dos direcciones ortogonales (mesas de vibración con dos actuadores) y máquinas que reproducen movimientos en todas las direcciones longitudinales y angulares (mesas de vibración con tres o más actuadores).

Los movimientos más representativos de estos medios de transporte y que afectan al comportamiento de los productos y sus envases y embalajes cuando son transportados son las vibraciones verticales producidas por las suspensiones del vehículo y las vibraciones o movimientos de cabeceo y balanceo. En la actualidad existen mesas de vibración que reproduzcan simultáneamente estos tres movimientos, pero lo hacen con tres o más actuadores, siendo de coste muy elevado y con controladores de movimiento muy complejos debido a que los movimientos de los ejes no son independientes a causa del diseño y disposición de los mismos.

El documento WO2010058632 describe un actuador hidráulico y una máquina para desarrollar pruebas de vibración, estando provisto de una bomba hidráulica y de una unidad de cilindro hidráulico. Sin embargo, el único movimiento que realizan es en una sola dirección (vibraciones verticales). Por otra parte, el documento ES2154658 describe un dispositivo vibrador que consta de un dispositivo de soporte o molde, un cilindro para aplicar vibraciones, una unidad hidráulica para suministrar fluido hidráulico al cilindro y una unidad de control para suministrar una señal de accionamiento a una sección de accionamiento del cilindro. Dicho cilindro está constituido por un servomecanismo. Sin embargo, sólo dispone de un cilindro que emplea para vibrar mecánicamente un molde en los procesos de colada continua generando vibraciones y movimientos en un único plano.

También es conocida la patente europea n° EP 1887338 que describe un aparato de pruebas para el transporte de embalajes que realiza unos movimientos vibratorios tridimensionales mediante el uso de muelles. Sin embargo, los movimientos realizados por este aparato no pueden ser controlados en todas las distintas direcciones de modo que su simulación no se ajusta completamente a un caso real. En la patente española n° ES 2154658 se describe un dispositivo vibrador que consta esencialmente de un dispositivo de soporte para un molde y un cilindro para aplicación solamente de vibraciones, sin posibilidad de realizar los múltiples movimientos obtenidos con la máquina de la presente invención.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

Para paliar los problemas arriba mencionados, se presenta la máquina simuladora de movimiento producido durante el transporte que puede ser usada para simular el comportamiento de productos y/o embalajes, la cual está caracterizada porque emplea dos servo actuadores hidráulicos que son los que controlan el movimiento del plano de carga de la máquina; dicho plano tiene el movimiento restringido por un cardan, de tal manera que solo le permite bascular respecto al punto de anclaje, pero no permite el desplazamiento de dicho punto. En dicho punto de anclaje, mediante el sistema de cardan el plato puede realizar movimientos de rotación en sus dos ejes angulares de referencia ambos ortogonales entre sí. Los servo actuadores están dispuestos a lo largo de dos planos perpendiculares que pasan por el centro del cardan. Esta disposición a 90°, estando desplazados del centro y haciendo coincidir los centros de las rótulas superiores de ambos servo actuadores con el centro del cardan, hacen que los movimientos que se produzcan en cada servo actuador sean independientes del otro, con lo que el dispositivo de movimiento es más sencillo y el coste de la máquina inferior a los actuales simuladores de movimiento contemplados en el estado de la técnica. Otra novedad de la máquina es que está diseñada para poder ser instalada sobre cualquier mesa de vibración vertical de eje único, ya existente en el mercado, con lo cual se tendría una mesa de vibración que reproduce el balanceo y el cabeceo a la vez que se está reproduciendo la vibración vertical, con el consiguiente ahorro económico que esto supone al no tener que adquirir una mesa adicional de tres o más servo- actuadores.

Para llegar a simular movimientos de hasta 15° de forma simultánea en ambos movimientos de cabeceo y balanceo se han diseñado rotulas esféricas que permiten llegar a más de 22° sin llegar a sus márgenes mecánicos. Con la finalidad de evitar que el actuador de la mesa de vibración vertical sobre la que se instale la máquina sufra en exceso, debido a los momentos que el movimiento de balanceo y cabeceo puede originar, se incluyeron unos medios rigidificadores que, instalados en la mesa de vibración vertical, sin impedir su movimiento vertical, otorgaban cierta rigidez en las otras direcciones, repartiendo esta carga dentro del sistema.

El diseño de los actuadores puede ser tanto hidráulico, como eléctrico, aunque los actuadores hidráulicos tienen mayores ventajas y si se instala la máquina de la invención sobre una mesa de vibración vertical hidráulica, se puede aprovechar la fuente hidráulica existente para alimentar los servo-actuadores de la máquina de la invención sin tener que adquirir otra fuente hidráulica con el coste que esto conlleva.

La máquina admite varias realizaciones prácticas en las que se utilizan diferentes elementos de unión, cuya configuración hace posible el buen funcionamiento de la misma.

A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

FIG 1. Muestra una vista completa de la máquina objeto de la invención.

FIG 2. Muestra una vista de la máquina objeto de la invención instalada sobre una mesa de vibración vertical. En la figura 2A se muestra un corte en sección de la vista mostrada como Fig.2

FIG 3. Muestra una vista en detalle de los medios de seguridad, bloqueo y autonivelación, que forman parte de la máquina objeto de la presente invención.

FIG 4. Muestra una vista en detalle del movimiento de la máquina objeto de la presente invención.

FIG 5. Muestra una vista en detalle de los medios de rigidificación para reducir el par de fuerzas que soporta el servo-actuador hidráulico en la mesa de vibración vertical sobre la cual está instalada la máquina objeto de la invención.

FIG 6. Muestra una vista esquematizada de una segunda realización práctica de la máquina objeto de la invención.

FIG 7. Muestra una vista esquematizada de una tercera realización práctica de la máquina objeto de la invención.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Tal y como se muestra en la FIG.l, la máquina simuladora de movimiento producido durante el transporte que puede ser usada para simular el comportamiento de productos y/o embalajes, objeto de la presente invención, está formado por una plataforma de carga (1) donde se colocan los objetos, embalajes o cargas paletizadas a ensayar, en cuya parte inferior se encuentran adosadas sendas rótulas esféricas superiores (3) de gran ángulo de giro de ± 30° y coplanarias al eje de giro del cardan (5).

De forma opuesta a la plataforma de carga (1) se encuentra la plataforma inferior (6), que dispone de unos anclajes para su fijación sobre cualquier mesa de vibración vertical del mercado.

Entre la plataforma de carga (1) y la plataforma inferior (6) se sitúa, uniendo ambas plataformas, un soporte central (7).

Del mismo modo, entre las rótulas esféricas superiores (3) con un ángulo de giro de ±30°, y las rótulas inferiores (4) con un ángulo de giro de ±15° se encuentran solidariamente unidos dos servo-actuadores hidráulicos (8) independientes que generan los movimientos de cabeceo y balanceo en la plataforma de carga superior. Sobre la plataforma inferior (6), y solidariamente unidos a los mismos se encuentran una pluralidad de actuadores neumáticos (2) integrados en los medios de seguridad, bloqueo y auto-nivelación de la plataforma (6) para poder colocar la carga en plano sobre la plataforma de carga (1) cuando no hay presión hidráulica en los servo actuadores hidráulicos (8). Los medios de seguridad, bloqueo y auto -nivelación se muestran en detalle en la FIG.3.

En la FIG. 2 y FIG.2A se muestra una vista completa de la máquina objeto de la presente invención, instalado sobre una mesa de vibración vertical (25,26). En esta figura se pueden apreciar los medios de rigidificación (21) que están configurados para reducir el par de fuerzas que soporta el servo actuador hidráulico (26) de la mesa de vibración vertical sobre la cual está instalado el dispositivo. Estos medios de rigidificación (21) se muestran con mayor detalle en la FIG.5.

La máquina objeto de la invención comprende un contrapeso (22) situado sobre la plataforma inferior (6), estando dicho contrapeso (22) configurado para mantener el centro de masas en el eje central del sistema. Complementariamente, y solidariamente unida a la plataforma de carga (1) se encuentra una unidad inercial (23) que mide el cabeceo y el balanceo. Igualmente se aprecia en la FIG.2A tanto la plataforma de la mesa de vibración vertical (25) como el servo-actuador hidráulico de la mesa de vibración vertical (26). La figura muestra igualmente los actuadores neumáticos (2) de seguridad, bloqueo y auto-nivelación en posición recogida lista para poder comenzar el ensayo. La FIG. 3 ilustra los medios de seguridad, bloqueo y auto-nivelación, formado por una serie de actuadores neumáticos (2), cuya función principal es colocar la carga en plano, sobre la plataforma de carga (1) cuando no hay presión hidráulica en los servo actuadores hidráulicos (8), en cuya realización preferente, el servo actuador de la izquierda (8a), tiene la posición de recogida, lista para comenzar con el ensayo, y el servo actuador de la derecha (8b), tiene una posición extendida cuando no hay presión hidráulica. Por otro lado, el cardan (5) soporta el peso del sistema y mantiene el centro de giro del plano de carga, permitiendo el giro de balanceo y cabeceo, pero limita su rotación. La FIG. 4 muestra cómo se ejecuta el movimiento en la máquina objeto de la invención. Las partes principales que influyen en dicho movimiento son el soporte central (7) los actuadores servo hidráulicos (8), responsables de la generación de los movimientos de cabeceo y balanceo en la plataforma de carga superior (1); el cardan (5) que soporta el peso del sistema y mantiene el centro de giro del plano de carga permitiendo el giro de cabeceo y balanceo, pero limitando su rotación; las rótulas esféricas superiores (3), con un ángulo de giro comprendido entre ± 30° y coplanarias al eje de giro del cardan (5); y la rótula esférica inferior con un ángulo de giro de ± 15°. Los servo actuadores (8) están dispuestos a lo largo de dos planos perpendiculares que pasan por el centro del cardan (5) formando un ángulo de 90°.

La FIG. 5, muestra los medios de rigidificación (21) configurados para reducir el par de fuerzas que soporta el servo actuador hidráulico (8) de la mesa de vibración vertical (25,26) sobre la cual está instalado el dispositivo. Dichos medios de rigidificación (21) comprenden, al menos una pluralidad de casquillos (213) de baja fricción, solidariamente unidos a una pluralidad de placas de rigidificación (215) que están configuradas para reducir el par de fuerzas que soporta el servo-actuador hidráulico de la mesa de vibración vertical (25,26) sobre la cual está instalada la máquina y unidas a la masa sísmica de la mesa de vibración vertical (25,26).

Por último, los medios de rigidificación (21) igualmente comprenden una pluralidad de cilindros (214) unidos a la plataforma de la mesa de vibración vertical (25) y donde dichos cilindros (214) aumentan el momento de inercia del servo-actuador de la mesa de vibración vertical (26).

Segunda realización práctica de la invención

En una segunda realización práctica, mostrada en la FIG.6, se observa como los actuadores hidráulicos (8') independientes que generan los movimientos de cabeceo y balanceo de la plataforma de carga superior ( ) y disposición de los actuadores (8') a 90° tienen superior e inferiormente, rótulas esféricas (61,64), mientras que el cardan (5') soporta el peso del conjunto y mantiene el centro de giro del plano de carga permitiendo el giro de balanceo y cabeceo pero que limita la rotación. Tercera realización práctica de la invención

En una tercera realización práctica, mostrada en la FIG.7, se observa como los actuadores (8") comprenden en su parte superior una rótula (71) coplanaria al centro de una rótula esférica central (5"), la cual soporta el peso del conjunto y mantiene el centro de giro del plano de carga, permitiendo el giro de balanceo y cabeceo. Finalmente, la parte inferior de los actuadores (8") está unida a la plataforma mediante una unión de un solo eje de rotación (75).