ES2197082T3 - Eslabon de cadena termoplastico para una cadena transportadora. - Google Patents
Eslabon de cadena termoplastico para una cadena transportadora.Info
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Abstract
Un eslabón (13) de cadena modular para su utilización en la fabricación de cadenas transportadoras modulares, comprendiendo dicho eslabón de cadena: un cuerpo (16) de plástico que tiene una pluralidad de extremos (25) de eslabón espaciados que sobresalen de lados opuestos de dicho cuerpo de plástico, estando dicha pluralidad de extremos de eslabón espaciados adaptados para engranar en cada uno de dichos lados con eslabones adyacentes, comprendiendo dichos extremos (25) de eslabón aberturas (33) alineadas sustancialmente en dirección axial, adaptados para recibir un pasador (17) de conexión para la unión giratoria del eslabón de cadena a los eslabones adyacentes, caracterizado porque un elemento de soporte (74) está moldeado en dicho cuerpo de plástico, teniendo dicho elemento de soporte un primer borde (90) y un segundo borde opuesto (92) unido a dicho primer borde por los lados, siendo dichos bordes del elemento de soporte más estrechos que dichos lados según se consideran en sección transversal en relación con la dirección longitudinal del eslabón entre los lados opuestos del mismo y estando dichos lados del elemento de soporte alineados en esencia perpendicularmente a una superficie superior (94) del cuerpo de plástico, y extendiéndose dicho elemento de soporte a través de dicho cuerpo de plástico entre los extremos del eslabón en uno de dichos lados opuestos y los extremos del eslabón en el otro de dichos lados opuestos, por lo que, en funcionamiento, dicho elemento de soporte resiste la dilatación o contracción del eslabón de cadena.
Description
Eslabón de cadena termoplástico para una cadena
transportadora modular.
Esta invención se refiere a una cadena
transportadora modular, y más concretamente a un eslabón de cadena
mejorado para utilizar en la construcción de una cadena
transportadora modular.
Las instalaciones de fabricación y producción
utilizan cadenas transportadoras modulares para el transporte de
productos o artículos de producción de un punto a otro, Las
cadenas transportadoras modulares convencionales comprenden
generalmente eslabones o módulos de cadena termoplásticos de
múltiples anchos. Cada uno de los eslabones que constituyen la
cadena transportadora modular lleva generalmente una pluralidad de
extremos de eslabón espaciados que engranan con extremos de eslabón
espaciados complementarios que sobresalen del eslabón o eslabones
adyacentes. Los eslabones de cadena individuales tienen
generalmente un ancho similar y pueden colocarse como una
construcción de ladrillos. Los extremos de eslabones engranados se
unen o articulan entre sí mediante un pasador o pivote de conexión
que permite que los eslabones de cadena puedan girar uno con
respecto a otro. Los eslabones de cadena se unen formando una
cadena transportadora sinfín que es generalmente accionada por una
rueda catalina de accionamiento.
Durante el uso las cadenas modulares están
normalmente sometidas a esfuerzos de tracción que tienden a separar
los eslabones de cadena individuales cuando la cadena está
sometida a una carga de tracción. Los esfuerzos de tracción sobre la
cadena modular se transmiten desde los extremos de eslabones de
cadena al pasador de conexión y desde el pasador de conexión a los
extremos del eslabón siguiente.
Los eslabones de cadena modulares convencionales
están generalmente hechos de un material termoplástico (por ejemplo
acetilo, poliéster, nilon o polipropileno). Los eslabones de
cadena de plástico moldeado son mucho más ligeros que los eslabones
de metal convencionales. Los eslabones de cadena de plástico
también incluyen superficies de fricción inferior que se acoplan
con la rueda catalina de accionamiento y las bandas de desgaste
que soportan al transportador durante el funcionamiento del
transportador. Estas superficies de fricción inferior reducen el
valor de la fuerza de fricción ejercida sobre los eslabones de
cadena. Reduciendo la fuerza de fricción aplicada sobre el
transportador se reduce la tensión sobre los eslabones de cadena y
se minimiza el estiramiento de los eslabones de cadena.
La elección del material termoplástico empleado
en el eslabón de cadena depende normalmente de las propiedades
mecánicas deseadas (es decir, resistencia a la tracción, baja
fricción, resistencia a los agentes químicos y/o adecuabilidad para
su uso bajo temperaturas cíclicas extremas). La resistencia del
eslabón de cadena modular es especialmente importante debido a que
los eslabones de cadena con propiedades mecánicas mejoradas
aumentan la resistencia a la tracción de la cadena transportadora
modular y reduce el estiramiento que puede resultar debido a la
carga.
Las cadenas de transporte modulares se usan
frecuentemente para transportar productos de un lugar a otro lugar
cuando las temperaturas en los entornos de ambos puntos son
sensiblemente diferentes. Los eslabones de cadena modular
individuales se dilatan cuando aumenta la temperatura de la cadena,
y se contraen cuando la temperatura de la cadena desciende. Al
dilatarse o contraerse los eslabones de cadena individuales, la
longitud total de la cadena transportadora varía significativamente
como resultado del alto coeficiente de dilatación térmica asociado
con los materiales termoplásticos.
La dilatación de la cadena debida al transporte
de productos a zonas con alta temperatura puede ser especialmente
problemática porque puede quedar afectada la interacción entre la
cadena y la rueda catalina de accionamiento. Al elevarse la
temperatura de trabajo de los eslabones de cadena individuales,
puede reducirse la resistencia a la tracción total de la cadena
transportadora ya que los eslabones termoplásticos de cadena
pierden resistencia a la tracción a temperaturas elevadas. El
Módulo de Elasticidad también disminuye en la mayoría de los
plásticos a temperaturas elevadas de forma que los eslabones de
plástico de la cadena se estiran cuando están sometidos a tracción
en un ambiente de trabajo a alta temperatura.
Existen también problemas asociados con la
utilización de cadenas transportadoras modulares para transportar
objetos a un ambiente de baja temperatura (por ejemplo, en un
congelador). Los eslabones de cadena individuales se contraen
cuando entran en un ambiente de baja temperatura. La contracción
afecta negativamente a la interacción entre la cadena y la rueda
catalina de accionamiento. La cadena transportadora tiende a
presionar sobre el piñón aumentando el desgaste y comprometiendo la
vida útil de la cadena transportadora modular.
Las cadenas transportadoras modulares también se
emplean para aplicaciones en las que las cadenas transportadoras
sinfín se apilan una sobre otra. Un ejemplo típico es un
pasteurizador en una fábrica de cerveza. Las cadenas transportadoras
modulares se utilizan para transportar grandes cantidades de
botellas o latas a través de una máquina de pasteurización. La
longitud de las cadenas transportadoras modulares en estos
sistemas de varios pisos aumenta significativamente ya que la cadena
se desplaza a través de la zona de alta temperatura en la máquina
de pasteurización. Al aumentar la longitud de la cadena, la
sección inferior de catenaria de un transportador situado por
encima se comba pudiendo interferir con los productos colocados en
el transportador situado debajo.
A menudo se utiliza eslabones de metal
adicionales conjuntamente con eslabones de cadena termoplásticos.
En este tipo de configuración se forma un esquema de eslabones
metálicos a lo largo de la cadena transportadora modular. Esta
combinación de eslabones termoplásticos y de eslabones metálicos da
lugar a esfuerzos sobre el transportador que son soportados
principalmente por los eslabones metálicos. Uno de los problemas
relacionados con la combinación de eslabones hechos con materiales
diferentes con el fin de formar una cadena transportadora modular es
que aparecen tensiones flectoras significativas generadas dentro
de los eslabones de cadena termoplásticos debido a las diferencias
en el coeficiente de fricción y el coeficiente de dilatación
térmica entre los eslabones de cadena termoplásticos y los eslabones
de cadena metálicos.
Algunas cadenas transportadoras convencionales
que contienen eslabones de cadena termoplásticos se describen en la
Patentes Estadounidenses Nº 5,586,644, 5,575,937, 5,137,144,
4,893,709, 4,711,346, 4,698,504, 4,490,970 y 4.383,818.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un eslabón de cadena modular para utilizar en la
construcción de una cadena transportadora modular, comprendiendo
dicho eslabón de cadena: un cuerpo de plástico que tiene una
pluralidad de extremos de eslabón espaciados que sobresalen de
lados opuestos de dicho cuerpo de plástico, estando dicha
pluralidad de extremos de eslabón espaciados adaptada para
engranar en cada uno de dichos lados con los eslabones adyacentes,
comprendiendo dichos extremos de eslabones aberturas
sustancialmente alineadas adaptadas para recibir un pasador de
conexión para la unión giratoria del eslabón de la cadena junto con
los eslabones adyacentes, estando el eslabón de cadena modular
caracterizado porque un elemento de soporte es moldeado para
formar dicho cuerpo de plástico, teniendo dicho elemento de
soporte un primer borde y un segundo borde opuesto unido a dicho
primer borde por los lados, siendo dichos bordes del elemento de
soporte más estrechos que dichos lados considerando la sección
transversal en relación con la dirección de la longitud del
eslabón entre los lados opuestos del mismo y estando dichos lados
del elemento de soporte alineados en esencia perpendicularmente a
una superficie superior del cuerpo de plástico, y prolongándose
dicho elemento de soporte a través de dicho cuerpo de plástico
entre los extremos del eslabón en uno de dichos lados opuestos y
los extremos del eslabón en el otro de dichos lados opuestos, por
lo que en funcionamiento, dicho elemento de soporte resiste la
dilatación o contracción del eslabón de cadena.
El cuerpo de plástico puede ser un cuerpo
termoplástico. El elemento de soporte puede ser un elemento de
soporte rígido, y dicho elemento de soporte puede estar moldeado
dentro del cuerpo termoplástico del eslabón de cadena.
El eslabón de cadena puede ser utilizado en una
cadena transportadora modular de un tipo accionado por una rueda
catalina de accionamiento.
El elemento de soporte puede estar provisto de
orificios que estén alineados axialmente con la abertura en los
extremos del eslabón del cuerpo del eslabón. Los pasadores de
conexión pueden extenderse a través de los orificios en el elemento
de soporte cuando se emplean para unir eslabones adyacentes entre
sí.
La presente invención facilita la obtención de un
eslabón de cadena para ser utilizado en la construcción de una
cadena transportadora modular que tiene una superficie de baja
fricción, alta resistencia y baja dilatación térmica. También
proporciona un eslabón de cadena con una mayor resistencia en
comparación con la cadena transportadora termoplástica
convencional, y también una mayor resistencia dentro de un campo
de temperaturas de trabajo. Aumentando el campo útil de temperaturas
de trabajo en el que la cadena transportadora modular puede
funcionar de forma efectiva, se permite que la cadena pueda
utilizarse para un mayor número de aplicaciones.
Ejemplos de usos de un eslabón de cadena modular
de la invención incluyen cadenas transportadoras modulares para su
empleo en máquinas de pasteurización, calentadores de botellas y
latas, hornos de microondas industriales, túneles de empaquetado
por contracción y congeladores.
La invención también facilita obtener una cadena
transportadora modular que posee una resistencia mejorada al
estiramiento debida a esfuerzos mecánicos en una variedad de
condiciones ambientales que incluyen ambientes con altas
temperaturas y corrosivos.
Una realización de la presente invención se
describirá ahora, solo a título de ejemplo, con referencia a los
dibujos esquemáticos anexos, en los que:
la Fig. 1 es una vista en perspectiva, en
despiece parcial, de una porción de cadena transportadora
modular.
La Fig. 2 es una vista en planta desde abajo de
una porción de la cadena transportadora modular de la Fig. 1 que
utiliza un eslabón de cadena de la presente invención.
La Fig. 3 es una vista en planta desde abajo
aumentada de la cadena transportadora modular de la Fig. 2.
La Fig. 4 es una vista en corte transversal
tomada a lo largo del eje 4-4 de la Fig. 3.
La Fig. 5 es una vista en corte transversal
tomada a lo largo del eje 5-5 de la Fig. 3.
La cadena transportadora modular convencional
incluye varias filas de eslabones de cadena modular termoplásticos.
En la Fig. 1 se muestra una porción de una cadena transportadora
modular 11 típica. Un eslabón 13 de cadena modular que comprende la
presente invención se muestra engranado con un eslabón 15 contiguo
de cadena básicamente idéntico. Un pasador 17 de conexión conecta
de forma giratoria el eslabón 13 de cadena con el eslabón 15 de
cadena contiguo.
El eslabón 13 de cadena comprende normalmente un
cuerpo 16 de eslabón que incluye una serie de extremos 25 de
eslabón que se extienden desde los lados opuestos del cuerpo 16
del eslabón. Los extremos 25 del eslabón están espaciados
transversalmente entre sí para definir entre ellos una serie de
espacios 27. La serie de extremos 25 de eslabón incluyen aberturas
33 que están alineadas entre sí en dirección axial. Las aberturas
33 en los extremos 25 de eslabón pueden ser cilíndricas o alargadas
en la dirección del desplazamiento de la correa del transportador
modular.
El eslabón de cadena adyacente 15 tiene
preferiblemente la misma forma que el eslabón de cadena 13. El
eslabón de cadena adyacente 15 también incluye una serie de
extremos 65 de eslabón que están espaciados axialmente entre sí para
definir una serie de espacios 67. La serie de espacios 67 está
adaptada para recibir a la serie de extremos 25 de eslabón
situados a un lado del eslabón de cadena 13. Los extremos 65 de
eslabón se prolongan dentro de los espacios entre los extremos 25
de eslabón del eslabón 13 de cadena. Los extremos 65 de eslabón en
el eslabón 15 contiguo también incluyen aberturas 69 que están
alineadas axialmente entre sí así como las aberturas 33 en el
eslabón 13 de cadena cuando el eslabón 15 adyacente está conectado
al eslabón 13 de cadena. Las aberturas 69 pueden ser cilíndricas o
alargadas en la dirección del desplazamiento de la cadena
transportadora modular.
La forma de los eslabones de la cadena modular
puede adoptar cualquier forma convencional. Una forma de eslabón
convencional se muestra en las Fig. 1 y 2. Otras configuraciones
típicas de eslabón de cadena se describen y muestran en las
Patentes Estadounidenses Nº 5,335,768 y 5,215,185, estando ambas
adjudicadas al cesionario de la presente invención.
Como se muestra de la manera más clara en las
Figs. 2 a 5, el eslabón 13 de cadena de la presente invención
incluye un elemento de soporte 74 que está moldeado totalmente en
el cuerpo del eslabón 13 de cadena. El elemento de soporte 74 puede
adoptar una variedad de configuraciones, pero preferiblemente se
extiende a través del eslabón de cadena desde un extremo 80 de
eslabón situado a un lado del eslabón 13 de cadena hasta un
extremo 82 del eslabón situado en el lado opuesto del eslabón 13 de
cadena (Véase la Fig. 3). Aún más preferiblemente, el elemento de
soporte 74 se prolonga a través del eslabón 13 de cadena en
predominantemente en la misma dirección que la dirección del
desplazamiento de la cadena transportadora modular. El sentido del
desplazamiento de la cadena viene indicado por X en la Fig. 2.
Uno de los factores más importantes para
determinar la forma del elemento de soporte 74 es la forma del
eslabón 13 del transportador en cuyo interior está moldeado el
elemento de soporte 74. Como se muestra más claramente en las Fig. 4
y 5, el elemento de soporte es preferiblemente una banda delgada
que tiene un borde superior 90 y un borde inferior 92. La banda
delgada está preferiblemente orientada de forma tal que el borde
superior 90 queda situado cerca de una superficie superior 94 del
eslabón 13 de cadena y el borde inferior 92 queda situado cerca de
una superficie inferior 96 del eslabón 13 de cadena.
Como se muestra más claramente en la Fig. 3, el
elemento de soporte 74 puede incluir uno o más codos o dobleces.
Los codos pueden ser necesarios debido a que el extremo 80 del
eslabón queda en general desviado lateralmente con respecto al
correspondiente extremo 82 de eslabón que está en el lado opuesto
del eslabón 13 de cadena.
En una realización preferida de la presente
invención el elemento de soporte 74 incluye orificios 76, que están
alineados axialmente con las aberturas 33 en los extremos del
eslabón. El pasador 17 que conecta los eslabones adyacentes pasa a
través de los orificios 76 en el elemento de soporte 74 y las
aberturas 33 en los extremos del eslabón.
El elemento de soporte 74 puede estar solo
parcialmente encajado dentro del cuerpo del eslabón, pero
preferiblemente está encajado completamente en el cuerpo de
eslabón del eslabón 13 de cadena (Véase la Fig. 4). El mantener el
elemento de soporte 74 encajado en el eslabón 13 de cadena evita
que el elemento de soporte 74 se enganche con, dañando
posiblemente, los objetos situados sobre la cadena transportadora
además de la rueda catalina de accionamiento que mueve la cadena
transportadora modular.
El elemento de soporte 74 puede también tener una
textura superficial rugosa. La textura superficial rugosa del
elemento de soporte 74 facilita la transmisión de fuerzas entre el
cuerpo del eslabón 13 de cadena y el elemento de soporte 74.
Como se muestra en la Fig. 2, cada eslabón 13 del
transportador puede incluir más de un elemento de soporte 74. El
empleo de elementos de soporte adicionales aumenta la resistencia a
la tracción de los eslabones de cadena y proporciona una
resistencia adicional a la dilatación o contracción térmicas. Los
elementos de soporte 74 adicionales son especialmente eficaces
cuando se extienden entre los extremos de eslabón en la dirección
del desplazamiento de la cadena.
En una forma preferida de la invención, el
eslabón de cadena está preferiblemente moldeado de acetal. El
elemento de soporte 74 está preferiblemente fabricado de un metal
(por ejemplo, acero al carbono o inoxidable), o de otro material que
posea una resistencia a la tracción adecuada, tal como la resina
epoxílica envuelta con filamento. En otras disposiciones el eslabón
de cadena podría moldearse a partir de polipropileno u otros
materiales poliméricos moldeables utilizados en eslabones de cadena
moldeados.
La presente invención no está limitada a las
realizaciones mostradas y descritas anteriormente, siendo
realizaciones alternativas obvias a los expertos en la materia y
quedando dentro del alcance previsto de la presente invención.
Concretamente, será obvio para un experto en la materia obtener
elementos de soporte y eslabones de cadena con diferentes
configuraciones. Por tanto, la invención debe quedar limitada sólo
por las reivindicaciones siguientes.
Claims (12)
1. Un eslabón (13) de cadena modular para su
utilización en la fabricación de cadenas transportadoras modulares,
comprendiendo dicho eslabón de cadena: un cuerpo (16) de plástico
que tiene una pluralidad de extremos (25) de eslabón espaciados que
sobresalen de lados opuestos de dicho cuerpo de plástico, estando
dicha pluralidad de extremos de eslabón espaciados adaptados para
engranar en cada uno de dichos lados con eslabones adyacentes,
comprendiendo dichos extremos (25) de eslabón aberturas (33)
alineadas sustancialmente en dirección axial, adaptados para recibir
un pasador (17) de conexión para la unión giratoria del eslabón de
cadena a los eslabones adyacentes, caracterizado porque un
elemento de soporte (74) está moldeado en dicho cuerpo de
plástico, teniendo dicho elemento de soporte un primer borde (90) y
un segundo borde opuesto (92) unido a dicho primer borde por los
lados, siendo dichos bordes del elemento de soporte más estrechos
que dichos lados según se consideran en sección transversal en
relación con la dirección longitudinal del eslabón entre los lados
opuestos del mismo y estando dichos lados del elemento de soporte
alineados en esencia perpendicularmente a una superficie superior
(94) del cuerpo de plástico, y extendiéndose dicho elemento de
soporte a través de dicho cuerpo de plástico entre los extremos del
eslabón en uno de dichos lados opuestos y los extremos del eslabón
en el otro de dichos lados opuestos, por lo que, en
funcionamiento, dicho elemento de soporte resiste la dilatación o
contracción del eslabón de cadena.
2. Un eslabón de cadena modular, de acuerdo con
la reivindicación 1, caracterizado porque dicho elemento de
soporte (74) está completamente encajado dentro de dicho cuerpo de
plástico (16).
3. Un eslabón de cadena modular de acuerdo con la
reivindicación 1 o 2, caracterizado porque dicho elemento de
soporte (74) es metálico.
4. Un eslabón de cadena modular de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque al menos un elemento de soporte (74) adicional está moldeado
dentro de dicho cuerpo de plástico (16).
5. Un eslabón de cadena modular de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque dicho elemento de soporte (74) es una banda delgada que
tiene un borde superior (90) y un borde inferior (92).
6. Un eslabón de cadena modular de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque dicho borde superior
(90) de dicho elemento de soporte (74) está cerca de una superficie
superior (94) de dicho cuerpo de plástico, y dicho borde inferior
(92) de dicho elemento de soporte está cerca de una superficie
inferior (96) de dicho cuerpo de plástico.
7. Un eslabón de cadena modular de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque dicho elemento de soporte (74) incluye al menos un codo o
doblez mediante el cual el elemento de soporte se extiende desde un
primero de dichos extremos (80) de eslabón hasta un segundo de
dichos extremos (82) de eslabón que está desviado lateralmente desde
dicho primero de dichos extremos de eslabón en dicho lado opuesto
de dicho cuerpo de plástico.
8. Un eslabón de cadena modular de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque dicho elemento de soporte (74) comprende un orificio (76)
alineado en esencia axialmente con dichas aberturas (33) en dichos
extremos de eslabón en un lado de dicho cuerpo de plástico.
9. Un eslabón de cadena modular de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque dicho elemento de soporte (74) incluye un primer orificio
(76) que está alineado en esencia axialmente con dichas aberturas
(33) en dichos extremos de eslabón en uno de dichos lados de dicho
cuerpo de plástico y un segundo orificio (76) que está en esencia
alineado en dirección axial con dichas aberturas (33) en dichos
extremos de eslabón en dicho lado opuesto de dicho cuerpo de
plástico.
10. Un eslabón de cadena de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque dicho elemento de soporte (74) tiene una textura superficial
rugosa.
11. Un eslabón de cadena de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque dicho elemento de soporte (74) es una resina epoxílica
recubierta de filamentos.
12. Un eslabón de cadena de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque dicho cuerpo de plástico (16) es un
cuerpo termoplástico.
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