ES2582079T3 - Procedimiento de funcionamiento de una instalación de transporte - Google Patents

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Abstract

Procedimiento de funcionamiento de una instalación de transporte (2) con una cinta (4) y al menos una polea motriz (6) para accionar la cinta (4), en el que para modificar la velocidad de la cinta (4) dentro de una ventana de tiempo (Dt) definida por un primer número de revoluciones (n1) de la polea motriz (6) y un segundo número de revoluciones (n2) de la polea motriz (6) se controla el momento de giro (M) que actúa sobre la polea motriz (6), discurriendo el momento de giro (M) dentro de la ventana de tiempos (Dt) de manera continua y siendo la ventana de tiempo (Dt) al menos tan larga como el tiempo de marcha por inercia de la instalación de transporte (2).

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento de funcionamiento de una instalacion de transporte
La invencion se refiere a un procedimiento de funcionamiento de una instalacion de transporte con una cinta y al menos una polea motriz para accionar la cinta.
Las instalaciones de transporte, por ejemplo transportadores de cavidades o transportadores de tubos, comprenden una cinta que sirve para transportar el material de transporte y al menos una polea motriz, mediante la cual puede accionarse la cinta. Ademas, las instalaciones de transporte presentan poleas de desvlo as! como un sistema de accionamiento para accionar la polea motriz. Este sistema de accionamiento comprende a su vez un engranaje y un motor. En particular, en las cintas transportadoras mas largas se utilizan para el accionamiento y control del motor o los motores uno o varios convertidores de frecuencia.
En caso de tener que modificar la velocidad de la cinta, por ejemplo en el arranque o en la parada de la instalacion de transporte, el objetivo es llevar la cinta, con el menor tensado posible, de un nivel de velocidad a otro nivel de velocidad, es decir decelerar o acelerar la polea motriz de un primer numero de revoluciones a un segundo numero de revoluciones. En particular en caso de parada de la instalacion de transporte es deseable tensar la cinta lo menos posible. Un funcionamiento de este tipo de la instalacion de transporte protege la cinta y simplifica entonces ademas un nuevo arranque.
Para modificar la velocidad de la cinta se especifican por medio del convertidor de frecuencia los numeros de revoluciones y sus desarrollos temporales, con los que giraran el motor y la polea motriz accionada con el mismo. El desarrollo de una correspondiente curva caracterlstica del numero de revoluciones se suaviza y adapta a este respecto a traves de un generador de rampa de tal modo que solo actuan impulsos o momentos de giro reducidos sobre el material, es decir en particular la polea motriz y la cinta. Para ello pueden indicarse los tiempos de aceleracion y retorno al reposo as! como los tiempos de redondeo de la curva caracterlstica del numero de revoluciones para la limitacion de golpes. Por redondeo de la curva caracterlstica del numero de revoluciones se entiende a este respecto que los numeros de revoluciones de la polea motriz no cambian bruscamente, sino de manera continua. Asl, por ejemplo en una operacion de aceleracion, la curva caracterlstica del numero de revoluciones no presenta una verdadera forma de rampa, sino que esta se redondea tanto al principio como al final, de modo que presenta una rampa en S. A pesar de un diseno de este tipo de la curva caracterlstica del numero de revoluciones, se produce durante el cambio del numero de revoluciones un tensado no deseado de la cinta. En particular en la parada de la instalacion de transporte, poco antes de la detencion de la cinta hasta el momento de desconexion del convertidor aumenta masivamente el momento de giro. En el momento de desconexion, el momento de giro se pone a cero bruscamente. El incremento del momento de giro precedente tensa sin embargo solo la cinta y no tiene ningun efecto positivo en la operacion de parada. Tras la desconexion del convertidor, la cinta rebota debido a su tensado y el numero de revoluciones toma un impulso notable en sentido negativo. Debido a este rebote la cinta se relaja un poco. Para evitar tal tensado y el posterior rebote de la cinta, hasta ahora se adaptan los tiempos de retorno al reposo y los tiempos de redondeo. Sin embargo, esto solo produce una ligera mejora.
Por el documento WO 01/53174 A1 se conoce un procedimiento para controlar la aceleracion de una instalacion de transporte con una cinta y al menos una polea motriz para accionar la cinta, en el que en un primer lapso de tiempo el valor teorico de la velocidad de la cinta se aumenta con una aceleracion creciente y en un segundo lapso de tiempo con una aceleracion decreciente. Sin embargo tambien mediante una modificacion de este tipo de la velocidad aparecen los efectos mencionados anteriormente.
En el documento US 3 923 151 A se describe un sistema de regulacion para una cinta transportadora sin fin, en el que al acelerar o al frenar se determina un tensado de la cinta transportadora y en funcion del tensado se adapta un momento de giro, para que la cinta transportadora no se someta a una carga demasiado elevada.
Del documento EP 0 414 939 A1 se desprende una regulacion de arranque y frenado sin oscilaciones para instalaciones de transporte, en la que se regula un valor teorico del momento.
Por lo tanto, el objetivo de la presente invencion es proponer un procedimiento con el que al modificar la velocidad de la cinta se evite su tensado en la medida de lo posible.
De acuerdo con la invencion, el objetivo se soluciona con un procedimiento de funcionamiento de una instalacion de transporte con las caracterlsticas de la reivindicacion 1.
De acuerdo con la invencion, en el funcionamiento de una instalacion de transporte con una cinta y al menos una polea motriz, para accionar la cinta para modificar la velocidad de la cinta dentro de una ventana de tiempos definida por un primer numero de revoluciones de la polea motriz y un segundo numero de revoluciones de la polea motriz se controla el momento de giro que actua sobre la polea motriz, discurriendo el momento de giro dentro de la ventana
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de tiempo de manera continua y siendo la ventana de tiempo al menos tan larga como el tiempo de marcha por inercia de la instalacion de transporte.
Asl, segun la invencion, ya no se especifica por tanto, tal como se conoce por el estado de la tecnica, el numero de revoluciones de la polea motriz, sino el momento de giro que actua sobre polea motriz. Esto tiene la ventaja de que, por medio del momento de giro expllcitamente especificado, se especifica tambien la fuerza que actua sobre la cinta a traves del rodillo de accionamiento y puede por tanto modificarse de manera suave de tal modo que la cinta puede llevarse de un nivel de velocidad de manera especialmente cuidadosa a otro nivel de velocidad, de modo que se evita un tensado de la cinta. Para ello se emplea en particular la eleccion de la ventana de tiempo definida por el primer numero de revoluciones y el segundo numero de revoluciones. Esta ventana de tiempo se elige de tal modo que su longitud provoca un cambio no demasiado abrupto del momento de giro, de modo que se posibilita por tanto mediante el cambio del momento de giro una aceleracion o un frenado suave de las poleas motrices y por tanto de la cinta.
Ademas, con la especificacion segun la invencion del momento de giro, las circunstancias imprevisibles tales como por ejemplo la dependencia de la temperatura, el estado de carga o la antiguedad de la cinta, no son tan importantes en el control del momento de giro en comparacion con la especificacion del numero de revoluciones. El momento de giro se fuerza por tanto, mediante la especificacion del momento de giro, a adoptar el valor especificado, es decir por ejemplo en caso de parada de la cinta a hacerse cada vez mas pequeno de manera continua. El momento de giro ya no puede aumentar en tal caso tampoco debido a otras influencias. En caso de detencion de la cinta, el momento de giro es igual a cero, con lo cual se descarta un rebote de la cinta. Con ello la cinta se mueve por tanto con el maximo cuidado.
Una aceleracion o un frenado especialmente suave de la cinta se consigue por que el momento de giro dentro de la ventana de tiempo discurre de manera continua. Por tanto, por ejemplo en caso de parada de la cinta puede recorrerse una rampa de momento de giro en crecimiento negativo, de modo que el tiempo de parada definido por la ventana de tiempo es al menos tan largo como el tiempo de marcha por inercia de la instalacion de transporte, es decir el tiempo que tarda la cinta desde su estado de funcionamiento hasta la detencion, cuando se frena debido a su friccion. Preferentemente, la ventana de tiempo es el doble, en particular el triple, de larga que el tiempo de marcha por inercia, que normalmente tiene una duracion de aproximadamente 3 s a 20 s.
En una configuracion preferente de la invencion, el primer numero de revoluciones es menor que el segundo numero de revoluciones y el momento de giro dentro de la ventana de tiempo se controla de tal manera que aumenta de manera monotona. Por tanto, la velocidad de la polea motriz o de la cinta aumenta, al recorrer una rampa de momento de giro expllcita que aumenta de manera monotona.
A la inversa, puede reducirse la velocidad de la cinta de manera suave, al ser el primer numero de revoluciones mayor que el segundo numero de revoluciones y al controlarse el momento de giro dentro de la ventana de tiempo de tal manera disminuya de manera monotona.
Si el segundo numero de revoluciones es igual a cero, puede detenerse de la manera segun la invencion una cinta, sin que se produzcan tensados, ya que mediante la aplicacion de un momento de giro que disminuye de manera continua hasta cero se impide un aumento del momento de giro antes de la detencion de la cinta. Por tanto se evita un tensado de la cinta al igual que un rebote de la cinta, una vez alcanzado el momento de giro cero.
Preferentemente, tras la parada de la cinta, es decir una vez que la cinta ha alcanzado la detencion, esta se fija por medio de un freno de inmovilizacion, para que no vuelva a acelerarse por el peso propio o por el material cargado.
Si el momento de giro tiene un desarrollo lineal, este procedimiento es especialmente sencillo de implementar, en particular mas facilmente que la especificacion conocida por el estado de la tecnica de un numero de revoluciones con una curva caracterlstica determinada.
Las propiedades, caracterlsticas y ventajas anteriormente descritas de esta invencion, asl como la manera en que se consiguen, se comprenderan de manera mas clara y nltida en asociacion con la siguiente descripcion de los ejemplos de realization, que se explican mas detalladamente en asociacion con los dibujos.
Para una descripcion adicional de la invencion se remite a los ejemplos de realizacion de los dibujos. Muestran en un diagrama basico esquematico:
la figura 1 una instalacion de transporte,
la figura 2 el desarrollo del numero de revoluciones de una polea motriz durante una operation de parada segun el estado de la tecnica,
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la figura 3 el desarrollo del momento de giro durante la operation de parada representada en la figura 2, la figura 4 el desarrollo segun la invention del momento de giro durante una operacion de parada, la figura 5 el desarrollo del numero de revoluciones correspondiente a la figura 4.
La figura 1 muestra una instalacion de transporte 2 con una cinta 4 y en total cuatro poleas motrices 6 para accionar la cinta 4. Para que la cinta 4 se apoye en la medida correspondiente en las poleas motrices 6, la instalacion de transporte 2 comprende varias poleas de desvlo 8. Para alcanzar una tension suficiente de la cinta tambien a temperaturas diversas y con cargas diversas de la cinta 4 esta dispuesto a lo largo de la cinta 4 tambien un carro tensor 10, que puede desplazarse de tal modo que se consiga una tension suficiente de la cinta 4. A modo de ejemplo en la figura 2 se ha dibujado junto a una polea motriz 6 un motor 12, que esta acoplado con un convertidor 14 con un equipo de control 16. Mediante el motor 12, la polea motriz 6 se pone en rotation, de modo que esta ejerce una fuerza sobre la cinta 4. En estado de funcionamiento la cinta 4 se hace girar en el sentido de la flecha dibujada con una velocidad v especificada. Esta velocidad v se ajusta mediante el numero de revoluciones n de las poleas motrices 6.
Si ahora ha de modificarse la velocidad v de la cinta 4, hasta ahora se influye mediante el convertidor 14 en el motor 12 de tal manera que se cambia el numero de revoluciones n de la polea motriz 6. Por medio del equipo de control 16 se especifica por tanto un desarrollo del numero de revoluciones n de la poleas motrices 6. A continuation se hace referencia solamente en cada caso a una polea motriz 6. Las respectivas afirmaciones son validas sin embargo en caso de que esten presentes varias poleas motrices 6 de manera correspondiente.
Un desarrollo especificado de este tipo del numero de revoluciones de la polea motriz 6 se representa, a modo de ejemplo, para una operacion de parada de la cinta 4 en la figura 2. En la figura 3 se muestra el desarrollo del momento de giro correspondiente. Hasta el momento ti la polea motriz 6 se hace girar con un primer numero de revoluciones n1. La cinta 4 se encuentra a este respecto en su estado de funcionamiento y se mueve con la velocidad v.
Para modificar la velocidad v de la cinta 4, en este caso para pararla, se reduce el numero de revoluciones n de la polea motriz 6 segun una curva caracterlstica del numero de revoluciones especificada, , casi en forma de rampa, por medio del convertidor 14 y el motor 12. En este caso el segundo numero de revoluciones n2 es igual a cero. La curva caracterlstica del numero de revoluciones presenta redondeos en cada caso al principio y al final de la rampa, para que no se ejerzan sobre la cinta 4 impulsos que actuarlan de manera desfavorable sobre la misma. Mediante la reduction del numero de revoluciones n entre los momentos t1 y t2 se produce al mismo tiempo tambien una reduction del momento de giro M. No obstante, tras superarse el momento t2 se produce un aumento del momento de giro M, que lleva a un tensado de la cinta. Tras la detention de la cinta 4 y la desconexion asociada a ello del convertidor 14, el momento de giro M se pone a cero, lo que sin embargo lleva a que, debido a la energla de tensado acumulada en la cinta 4, el numero de revoluciones n recibe un breve impulso negativo. Tal comportamiento de la cinta 4 puede llevar sin embargo a un desgaste rapido del material.
De acuerdo con la invencion no se especifica por tanto el numero de revoluciones n de la polea motriz 6, sino que se controla, es decir, se especifica el momento de giro M que actua sobre la polea motriz 6.
Una curva caracterlstica del momento de giro al aplicar el procedimiento segun la invencion se representa ahora en la figura 4. A este respecto, para modificar der velocidad v de la cinta 4, en este de caso igualmente de nuevo para detener la cinta 4, durante una ventana de tiempo At definida por un primer numero de revoluciones n1 de la polea motriz 6 y un segundo numero de revoluciones n2 de la polea motriz 6 se controla el momento de giro M que actua sobre la polea motriz 6. Este control se produce por medio del equipo de control 16 implementado en el convertidor de frecuencia 14, de modo que el motor 12 se acciona de tal manera que el momento de giro M especificado actua sobre la polea motriz 6 y esta ejerce a su vez una fuerza sobre la cinta 4. El equipo de control 16 no tiene que estar implementado a este respecto obligatoriamente en el convertidor 14, sino que puede encontrarse tambien fuera.
Una curva caracterlstica del momento de giro de este tipo debe estar ahora disenada de tal modo que se produzca una deceleration especialmente suave de la cinta 4, de modo que esta no se tense. Por un lado, la duration de la ventana de tiempo At tiene una importancia fundamental. Esta se define en general por el momento t1, en el que la polea motriz 6 presenta un primer numero de revoluciones n y el momento t2, en el que la polea motriz presenta un segundo numero de revoluciones, por ejemplo n2=0. Esta ventana de tiempo At debe elegirse suficientemente grande, de modo que tampoco el momento de giro M muestre un desarrollo brusco. En el ejemplo es claramente mayor que el tiempo de marcha por inercia de la instalacion de transporte, para que los motores 12 frenen la cinta 4 de manera suave y no la detengan bruscamente. Por otro lado, la forma de la curva caracterlstica del momento de giro es especialmente importante. Para alcanzar una deceleracion sin tensado de la cinta 4 se controla por medio de la polea motriz 6 el momento de giro M que actua sobre la cinta 4 de tal manera que disminuye de manera monotona. En el ejemplo, el momento de giro M discurre de manera lineal desde un valor de partida hasta cero. Esta
reduccion del momento de giro M provoca una disminucion del numero de revoluciones n de un primer numero de revoluciones ni a un segundo numero de revoluciones n2=0, tal como se representa en la figura 5. Una vez alcanzado el segundo numero de revoluciones n2 de la polea motriz 6, en este caso por tanto al detenerse la cinta 4, esta se fija por medio de un freno de inmovilizacion 18, para que no vuelva a acelerarse por el peso propio o por el 5 material cargado.
Por tanto, segun el procedimiento segun la invencion, la velocidad v de la cinta se modifica expllcitamente mediante una especificacion de un momento de giro M y no como en el estado de la tecnica expuesto anteriormente a traves de una especificacion del numero de revoluciones. De este modo se evitan tensados de la cinta 4. Al desconectarse el convertidor 14, lo que sucede hacia el final de la ventana de tiempo At, es decir al alcanzarse el segundo numero 10 de revoluciones n2=0, no se produce por tanto ningun rebote de la cinta.
En la instalacion de transporten es posible llevar a cabo este procedimiento gracias a la caracterlstica numero de revoluciones-momento de giro, ya que el momento de giro M necesario ya esta a un nivel muy alto con numeros de revoluciones n reducidos, mientras que para la potencia de accionamiento han de aplicarse momentos de aceleracion reducidos y los momentos de giro M necesarios a altas velocidades v ya no aumentan de manera lineal 15 con la velocidad v, sino claramente por debajo.
Aunque la invencion se ha ilustrado y descrito exhaustivamente en detalle mediante el ejemplo de realizacion preferente, la invencion no se limita a los ejemplos dados a conocer y el experto en la tecnica puede deducir a partir de los mismos otras variaciones, sin salirse del alcance de proteccion de la invencion.

Claims (5)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de funcionamiento de una instalacion de transporte (2) con una cinta (4) y al menos una polea motriz (6) para accionar la cinta (4), en el que para modificar la velocidad de la cinta (4) dentro de una ventana de tiempo (At) definida por un primer numero de revoluciones (ni) de la polea motriz (6) y un segundo numero de
    5 revoluciones (n2) de la polea motriz (6) se controla el momento de giro (M) que actua sobre la polea motriz (6), discurriendo el momento de giro (M) dentro de la ventana de tiempos (At) de manera continua y siendo la ventana de tiempo (At) al menos tan larga como el tiempo de marcha por inercia de la instalacion de transporte (2).
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que el primer numero de revoluciones (ni) es menor que el segundo numero de revoluciones (n2) y el momento de giro (M) dentro de la ventana de tiempo (At) se controla de tal manera
    10 que aumenta de manera monotona.
  3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que el primer numero de revoluciones (ni) es mayor que el segundo numero de revoluciones (n2) y el momento de giro (M) dentro de la ventana de tiempo (At) se controla de tal manera que disminuye de manera monotona.
  4. 4. Procedimiento segun la reivindicacion 3, en el que el segundo numero de revoluciones (n2) es cero.
    15 5. Procedimiento segun la reivindicacion 4, en el que una vez alcanzado el segundo numero de revoluciones (n2) de
    la polea motriz (6), la cinta (4) se fija por medio de un freno de inmovilizacion (18).
  5. 6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones, en el que el momento de giro (M) dentro de la ventana de tiempo (At) discurre de manera lineal.
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