ES2630357T3

ES2630357T3 - Cinta espiral plástica modular

Info

Publication number: ES2630357T3
Application number: ES09825239.8T
Authority: ES
Inventors: Andrew A. Corley; Daryl J. MARSE; Dax Wilson-Boyer; Philip J. Wunsch
Original assignee: Laitram LLC
Current assignee: Laitram LLC
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2009-10-28
Publication date: 2017-08-21
Anticipated expiration: 2029-10-28
Also published as: EP2342149A1; EP2342149A4; BRPI0916081B1; EP2342149B1; WO2010053773A1; JP5596043B2; PL2342149T3; JP2012508149A; CN102196974A; CN102196974B; BRPI0916081A2; US20120125742A1; KR20110086131A; MX2011004822A; DK2342149T3; US8453827B2

Abstract

Un módulo de cinta transportadora (14) que comprende: una columna que tiene primera y segunda caras opuestas (22, 23) que se extienden en una dirección transversal del módulo a una distancia que define sustancialmente la anchura del módulo entre un primer borde lateral (18) y un segundo borde lateral (19); una pluralidad de conexiones articuladas (24, 25, 26, 27, 28) que se extienden hacia fuera desde la primera y segunda caras (22, 23) con las conexiones articuladas que se extienden hacia fuera desde la primera cara transversalmente desplazadas de las conexiones articuladas que se extienden hacia fuera desde la segunda cara; en donde la pluralidad de conexiones articuladas incluye: una pluralidad de conexiones simples (28) dispuestas hacia el interior desde el primer borde lateral del módulo y transversalmente espaciadas a lo largo de cada cara por una primera separación transversal (Ps>=4); una pluralidad de conexiones dobles (24-27) que tienen un par de patas (32) conectadas por una abrazadera (36) en un extremo distal de las patas, estando las conexiones dobles dispuestas hacia dentro desde el segundo borde lateral del módulo hasta la pluralidad de conexiones simples y transversalmente espaciadas a lo largo de cada cara por una segunda separación transversal (PD>=2); en donde la primera separación transversal es menor que la segunda separación transversal, caracterizada porque las patas de las conexiones duales son paralelas.

Description

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DESCRIPCION

Cinta espiral plastica modular.

Antecedentes de la invencion

La invencion se refiere en general a cintas transportadoras accionadas por potencia y, mas particularmente, modulos de cinta transportadora y cintas transportadoras modulares adecuadas para seguir trayectorias curvas.

Muchas aplicaciones de transporte requieren cintas transportadoras para transportar articules a lo largo de trayectorias curvas. En los transportadores en espiral de baja tension, por ejemplo, una cinta transportadora se envuelve helicoidalmente alrededor de una torre cillndrica de accionamiento en una disposicion compacta para uso dentro de un congelador, en una llnea de enfriamiento o en una camara de fermentacion. Convencionalmente, se han utilizado cintas transportadoras metalicas con transportadores en espiral.

Sin embargo, a medida que las cintas metalicas se desgastan, partlculas negras o trozos del metal desgastado caen sobre los artlculos transportados. En muchas aplicaciones de alimentos, las partlculas negras no son aceptables. En respuesta al problema de las partlculas negras y otros problemas de contaminacion de los alimentos, las cintas transportadoras de plastico modulares han comenzado a reemplazar a las cintas metalicas en aplicaciones alimentarias.

En una situacion ideal, una cinta de plastico modular puede ser un reemplazo identico para una cinta de metal una vez que se inicia el reemplazo de las cintas de recepcion, de tensado y de otros dientes del engranaje. Pero, debido a que las cintas metalicas tienen una rigidez del eje inherente, a menudo son soportadas desde abajo solo de manera intermitente a traves de su anchura, tal como en sus bordes laterales y parte media.

Esta estructura de soporte minima tambien permite un buen flujo de aire, pero requiere alta rigidez del eje de borde a borde. Sin embargo, las cintas plasticas con mucho espacio abierto para el flujo de aire y para plegarse, funcion requerida para sortear las vueltas, normalmente no tienen mucha rigidez del eje. Esta falta de rigidez del eje hace que las cintas transportadoras de plastico convencionales se hundan entre los soportes separados. Otro problema con algunas cintas espirales plasticas modulares convencionales con conexiones en forma de "V" en el borde interior de la cinta, es que la cantidad de area abierta para el flujo de aire a traves de la cinta tiende a disminuir hacia el borde interior de la cinta conforme esta se pliega en la torre de transmision, y algunas cintas espirales plasticas modulares tienen conexiones grandes tipo junta articulada en el borde exterior de la cinta para soportar toda la traccion de la cinta en una curva. Pero un vastago articulado de plastico a traves de la conexion grande se somete a altas cargas de esfuerzo cortante en solo dos puntos - uno a cada lado de la conexion grande tipo junta articulada. Estas altas cargas de esfuerzo cortante pueden romper el vastago articulado y ocasionar que la cinta se separe. Ademas, en aplicaciones de alta temperatura, las cintas transportadoras de plastico modulares pueden sufrir cierto estiramiento de la cinta y, en raras ocasiones, se pueden quemar.

El documento US 7 070 043 B1, describe un modulo de cinta transportadora de conformidad con el preambulo de la reivindicacion 1 y una cinta transportadora modular de conformidad con el preambulo de la reivindicacion 8. En consecuencia, existe la necesidad de cintas transportadoras con mayor rigidez del eje para construcciones de cinta ancha, abundante area abierta a traves de su anchura, esfuerzo cortante mejor distribuido en el vastago articulado y resistencia al calor.

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Estas necesidades se satisfacen mediante el modulo de cinta transportadora que incorpora las caracterlsticas de la invencion. El modulo de cinta transportadora comprende una columna que tiene una primera y segunda caras opuestas, que se extienden en una direccion transversal del modulo a una distancia que define sustancialmente la anchura del modulo entre un primer borde lateral y un segundo borde lateral.

Las conexiones articuladas se extienden hacia fuera desde la primera y segunda caras. Las conexiones articuladas que se extienden hacia fuera desde la primera cara estan desplazadas transversalmente de las conexiones articuladas que se extienden hacia fuera desde la segunda cara. Las conexiones articuladas incluyen una pluralidad de conexiones simples y una pluralidad de conexiones dobles. Las conexiones simples estan dispuestas hacia dentro desde el primer borde lateral del modulo y estan separadas transversalmente a lo largo de cada cara por una primera separacion transversal. Las conexiones dobles tienen un par de patas paralelas conectadas por una abrazadera en un extremo distal de las patas. Las conexiones dobles estan dispuestas hacia dentro desde el segundo borde lateral del modulo hasta la pluralidad de conexiones simples y estan transversalmente espaciadas a lo largo de cada cara por una segunda separacion transversal.

La primera separacion transversal es menor que la segunda separacion transversal.

En otro aspecto de la invencion, una cinta transportadora modular comprende una pluralidad de hileras de modulos de cinta en paralelo. Cada hilera incluye una columna que tiene una primera y segunda caras opuestas que se extienden en una direccion transversal de la hilera perpendicular en una direccion de desplazamiento de la cinta, a una distancia que define sustancialmente la anchura de la hilera entre un primer borde lateral y un segundo borde lateral. Las conexiones articuladas se extienden hacia fuera desde las caras primera y segunda. Las conexiones articuladas que se extienden hacia fuera desde la primera cara estan desplazadas transversalmente de las conexiones articuladas que se extienden hacia fuera desde la segunda cara. Las conexiones articuladas incluyen conexiones simples y conexiones dobles. Las conexiones simples estan dispuestas hacia dentro desde el primer borde lateral de la hilera y separadas transversalmente a lo largo de cada cara por una primera separacion transversal. Las conexiones dobles tienen un par de patas paralelas conectadas por una abrazadera en un extremo distal de las patas. Las conexiones dobles estan dispuestas hacia dentro desde el segundo borde lateral de la hilera hasta la pluralidad de conexiones simples y estan espaciadas transversalmente a lo largo de cada cara por una segunda separacion transversal, que es mayor que la primera separacion transversal. Las conexiones articuladas que se extienden desde la primera cara de la columna de una hilera estan entrelazadas de forma articulada con las conexiones articuladas que se extienden desde la segunda cara de la columna de una hilera adyacente para formar una cinta transportadora modular sin fin capaz de seguir una trayectoria curva con el primer borde lateral en el exterior de la trayectoria curva.

Breve descripcion de los dibujos

Estas caracterlsticas y aspectos de la invencion, as! como sus ventajas, se comprenden mejor haciendo referencia a la siguiente descripcion, reivindicaciones adjuntas y dibujos asociados, en los que:

La FIG. 1 es una vista en perspectiva de una porcion de una cinta transportadora modular que incorpora caracterlsticas de la invencion;

La FIG. 2 es una planta vista superior de la cinta transportadora de la FIG. 1;

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La FIG. 3 es una planta vista inferior de un modulo de la cinta transportadora de la FIG. 1;

La FIG. 4A es una planta vista superior de una porcion de una version intercalada de una cinta transportadora como en la FIG. 1, y la FIG. 4B es una vista ampliada de una porcion de los modulos de la FIG. 4A que muestra las juntas entre los modulos en paralelo;

FIG. 5 es una planta vista superior de una porcion alternativa del borde exterior de un modulo de cinta transportadora utilizable en un transportador como en la FIG. 1; y

La FIG. 6 es una representacion en perspectiva del moldeado de un modulo de cinta transportadora como en la FIG. 3.

Descripcion detallada

Una porcion de una cinta transportadora modular que incorpora caracterlsticas de la invencion se muestra en las FIGS. 1 y 2. La cinta 10 esta construida de una serie de hileras 12, cada una de las cuales comprende un modulo de cinta sencillo 14, como el modulo de cinta de la FIG. 3. Cada modulo incluye una columna transversal central 16 que se extiende sustancialmente a lo ancho del modulo entre un borde lateral exterior 18 y un borde lateral interior 19. La columna, que proporciona la rigidez al eje del modulo, tiene una porcion lineal 20 que se extiende hacia dentro desde el borde lateral exterior a una distancia (D1=3) y una porcion ondulada 21 que se extiende hacia el interior del modulo desde el borde lateral interior a una distancia (D2=5).

El grado de ondulacion es mayor en el borde lateral interior del modulo para acomodar el plegado de la cinta en el interior de una curva. La columna tiene primera y segunda caras opuestas 22, 23 de las cuales sobresalen las conexiones articuladas 24, 25, 26, 27, 28. Las conexiones articuladas que se extienden hacia fuera desde la primera cara estan desplazadas transversalmente de las conexiones articuladas que se extienden hacia fuera desde la segunda cara, de manera que las conexiones articuladas se entrelazan con las conexiones articuladas de un modulo adyacente cuando se conectan por un vastago articulado 30 en una cinta. De este modo, la columna forma una porcion intermedia del modulo entre las conexiones articuladas.

Los conexiones articuladas son de dos tipos principales: a) conexiones sencillas 28; y b) conexiones dobles 24-27. Todas las conexiones dobles estan caracterizadas por un par de patas paralelas 32 que se extienden hacia fuera desde una de las caras de la columna a los extremos distales 34 unidos por una abrazadera 36. La abrazadera, las dos patas y la columna unen una abertura 38 en la conexion articulada doble entre los lados superior e inferior 40, 41 del modulo. Las aberturas proporcionan a la cinta con una gran cantidad de area abierta para el flujo de aire, y las abrazaderas transversales se anaden a la rigidez del eje de la cinta. Las conexiones dobles estan situadas a lo largo de la anchura transversal del modulo transversalmente hacia dentro desde el borde lateral interior 19, la mayor parte de la distancia al borde lateral exterior 18.

Las conexiones articuladas sencillas 28, que tienen solo una pata, estan dispuestas entre el borde lateral exterior y las conexiones dobles. En este ejemplo, el numero de conexiones articuladas dobles es mas de cinco veces el numero de conexiones simples. Todas las conexiones simples y algunas de las conexiones dobles sobresalen de la porcion lineal de la columna, que se extiende hacia adentro de la distancia (D1=3) desde el borde lateral exterior. El resto de las conexiones dobles sobresalen de la porcion ondulada de la columna, que se extiende de la distancia (D2=5) desde el borde lateral interior a la porcion lineal. La distancia (D1=3) es preferiblemente mayor que la distancia (D2=5). La separacion transversal (PD=2) de las conexiones dobles en este ejemplo es aproximadamente cuatro veces la separacion (Ps=4) de las conexiones simples mas estrechamente espaciadas.

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La cinta transportadora 10, construida de una serie de los modulos 14, es adecuada para flexionarse lateralmente alrededor de una trayectoria de transporte curva, tal como una trayectoria helicoidal hacia arriba o hacia abajo de un cabezal movil para accionamiento del transportador en espiral 42 en una direccion de desplazamiento de la cinta 44.

La cinta mostrada puede girar en una sola direccion, siguiendo una ruta en sentido contrario a las manecillas del reloj, mirando hacia abajo en el cabezal movil espiral. Pero los modulos son reversibles de manera que se pueda hacer una cinta con los modulos volteados de arriba hacia abajo para seguir una ruta en el sentido de las manecillas del reloj.

Las ranuras 46 alargadas en la direccion de desplazamiento de la cinta a traves de las conexiones articuladas que sobresalen de la cara trasera 22 de la columna, se alinean con las ranuras menos alargadas 47 que sobresalen de la cara delantera 23 de un modulo de arrastre para formar una separacion transversal para el vastago articulado 30. Las ranuras alargadas y la porcion ondulada de la columna permiten que los bordes laterales interiores 19 de los modulos se plieguen juntos cerca de la periferia del cabezal movil espiral. Los bordes laterales exteriores 18 de los modulos, que siguen una trayectoria mas larga alrededor del cabezal movil, no se pliegan y soportan la mayor parte de la tension de la cinta.

En particular, las conexiones articuladas simples estrechamente espaciadas, estan disenadas para soportar una parte de la tension de la cinta y distribuirla a lo largo de cada vastago articulado en multiples planos del esfuerzo cortante para aumentar la vida util de los vastagos. Y, como se muestra mejor en la FIG. 2, la estructura de conexion doble con sus aberturas 38 minimiza la perdida de area abierta a medida que se pliega el borde lateral interior 19 de la cinta.

La cinta en espiral mostrada en las FIGS. 1 y 2 esta construida de un solo modulo ancho por hilera de la cinta. Pero, como se muestra en las FIGS. 4A y 4B, es posible construir cada hilera de la cinta de mas de un modulo. Esto es especialmente util en el caso de cintas anchas o cintas de ancho personalizado. En este ejemplo, cada una de las dos hileras 12A y 12B de modulos de cinta consisten de dos modulos. La hilera 12A tiene dos modulos: un modulo lateral exterior 48 y un modulo lateral interior 49. La hilera 12B tiene un modulo lateral exterior 50 ligeramente mas largo y un modulo lateral interno 51, correspondientemente mas corto. Los modulos en cada hilera estan separados a traves de aberturas o juntas 52, 53 e interconectados por una varilla articulada 30. Preferiblemente, las juntas no estan alineadas, sino que estan desplazadas transversalmente como se muestra. Y, para minimizar la perdida de rigidez del eje debido a las juntas, las juntas alternadas preferiblemente se situan a ambos lados de las tiras de desgaste que soportan la cinta. La tira de desgaste de soporte se ajusta optimamente en el centro de la superposicion del modulo intercalado.

La FIG. 5 muestra la porcion del borde lateral exterior 54 de otra version de un modulo utilizable en el transportador como en la FIG. 1. En esta version, una columna central 56 comprende un par de barras paralelas 58, 59 que se extienden hacia dentro desde un borde lateral exterior 60 del modulo. Las conexiones simples cortas 62A-62D se unen a una primera barra 58. Las conexiones sencillas largas 63A-63C se unen tanto a la primera barra como a la segunda barra 59 y definen aberturas 64 limitadas por las barras y las conexiones largas. Las conexiones cortas tienen cabezales 66A-66D de diferentes anchos. La separacion transversal disminuye desde el borde lateral exterior de la cinta hacia dentro. Esto proporciona una mayor flexibilidad de la barra 58 mas cerca del borde exterior y progresivamente menos flexibilidad de la barra mas lejos del borde exterior. La anchura del cabezal disminuye desde el borde exterior hacia adentro para llenar el espacio de la separacion transversal decreciente. Debido a que las conexiones cortas se unen a la primera barra 58 a medio camino entre los puntos de conexion de las dos conexiones articuladas largas, la primera barra puede doblarse hacia fuera en cierto

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modo bajo condiciones de alta tension. Esto proporciona al borde lateral exterior de la cinta una mayor flexibilidad a medida que recorre una trayectoria curva. La primera barra 58 puede estar estrechada en su espesor -mas reducida en el borde lateral exterior de la cinta- para proporcionar aun mas flexibilidad cuando la tension es mayor.

Los modulos de cinta preferiblemente estan elaborados de un pollmero termoplastico, tal como polipropileno, polietileno, acetal o nilon, mediante un proceso de moldeado por inyeccion. En casos de exposicion a llama abierta tales como pan quemado o gotas de soldadura o chispas, se prefiere un material que resista la ignicion y que se queme mas lento y que tenga menos liberacion de calor cuando se encienda. Tambien se desea un material seguro para el contacto con alimentos. Un modulo moldeado a partir de una mezcla de nilon y nanoarcilla resiste el calor sin comprometer la resistencia y durabilidad del nilon. (Una nanoarcilla es un silicato estratificado que puede ser modificado organicamente para ayudar en su dispersion en otros materiales).

En pruebas de calor, una muestra de nilon puro libero aproximadamente tres veces mas calor en aproximadamente el 60% del tiempo que una muestra elaborada de una mezcla de aproximadamente 95% en peso de nilon BASF A3K y 5% en peso de una nanoarcilla modificada, bentonita de alquilamonio cuaternario, tal como Cloisite lOA fabricada por Southern Clay Products, Inc. de Gonzales, Texas, EUA.

En pruebas de deflexion, una cinta de un pie de largo y 30 pulgadas de ancho de la mezcla se comparo con una cinta similar de un pie de largo elaborada de nilon puro. Cada cinta estaba soportada 3 pulgadas en el interior de cada borde lateral con un tramo intermedio no soportado de 24 pulgadas, que se cargo con una carga distribuida de 2.5 libras/pie a traves del ancho del tramo. Despues de 24 horas, la deflexion hacia abajo de la cinta solamente de nilon a medio camino fue de 0.198 pulgadas, y la deflexion de la cinta elaborada con la mezcla de nilon- nanoarcilla fue de 0.176 pulgadas. De este modo, los modulos de cinta elaborados de la mezcla de nilon-nanoarcilla tuvieron mayor resistencia al calor y rigidez del eje que los modulos solamente de nilon. Alternativamente se pueden utilizar otras mezclas de pollmeros termoplasticos y nanoarcillas modificadas o no modificadas.

Un proceso para moldeado de los modulos se muestra en la FIG. 6. La mezcla termoplastico- nanoarcilla es alimentada desde una tolva 68, fundida en un calentador 70 e inyectada en un molde de dos piezas 72 por uno o mas inyectores 74. Cada modulo se forma en el molde bajo presion a temperatura elevada.

Claims

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1. Un modulo de cinta transportadora (14) que comprende: una columna que tiene primera y segunda caras opuestas (22, 23) que se extienden en una direccion transversal del modulo a una distancia que define sustancialmente la anchura del modulo entre un primer borde lateral (18) y un segundo borde lateral (19); una pluralidad de conexiones articuladas (24, 25, 26, 27, 28) que se extienden hacia fuera desde la primera y segunda caras (22, 23) con las conexiones articuladas que se extienden hacia fuera desde la primera cara transversalmente desplazadas de las conexiones articuladas que se extienden hacia fuera desde la segunda cara; en donde la pluralidad de conexiones articuladas incluye: una pluralidad de conexiones simples (28) dispuestas hacia el interior desde el primer borde lateral del modulo y transversalmente espaciadas a lo largo de cada cara por una primera separation transversal (Ps=4); una pluralidad de conexiones dobles (24-27) que tienen un par de patas (32) conectadas por una abrazadera (36) en un extremo distal de las patas, estando las conexiones dobles dispuestas hacia dentro desde el segundo borde lateral del modulo hasta la pluralidad de conexiones simples y transversalmente espaciadas a lo largo de cada cara por una segunda separacion transversal (PD=2); en donde la primera separacion transversal es menor que la segunda separacion transversal, caracterizada porque las patas de las conexiones duales son paralelas.
2. Un modulo de cinta transportadora segun reivindicacion 1, en donde la segunda separacion transversal es aproximadamente cuatro veces la primera separacion transversal.
3. Un modulo de cinta transportadora segun reivindicacion 1, en donde la columna es lineal desde el primer borde lateral hacia dentro, una primera distancia (D1=3) que abarca todos las conexiones simples y algunas de las conexiones dobles y en donde la columna se ondula desde el segundo borde lateral hacia dentro, una segunda distancia (D2=5) que abarca el resto de las conexiones dobles, en donde de manera opcional y preferiblemente, (D1=3) > (D2=5).
4. Un modulo de cinta transportadora segun reivindicacion 1, en donde la columna comprende un par de barras paralelas (58) que se extienden transversalmente hacia dentro desde el primer borde lateral, una distancia que abarca todas las conexiones sencillas.
5. Un modulo de cinta transportadora segun reivindicacion 1, en donde el numero de conexiones dobles es mayor que el numero de conexiones sencillas, en donde de manera opcional y preferiblemente, el numero de conexiones dobles es mas de cinco veces el numero de conexiones sencillas.
6. Un modulo de cinta transportadora segun reivindicacion 1, en donde el modulo se elabora de una mezcla de un material polimerico y un material nanoarcilla.
7. Un modulo de cinta transportadora segun reivindicacion 6, en donde a) el material nanoarcilla incluye bentonita de alquilaminio cuaternario; o b) el material nanoarcilla constituye aproximadamente 5% del peso de la mezcla.
8. Una cinta transportadora modular (10) que comprende: una pluralidad de hileras de modulos de cinta en paralelos (14), cada hilera incluyendo: una columna (16) que tiene primera y segunda caras opuestas (22, 23) que se extienden en una direccion transversal de la hilera perpendicular a una direccion de desplazamiento de la cinta una distancia que define sustancialmente la anchura de la hilera entre un primer borde lateral y un segundo borde lateral (18, 19); una pluralidad de conexiones articuladas (24 -28) que se extienden hacia fuera desde la primera y segunda caras con las conexiones articuladas que se extienden hacia fuera desde la primera cara transversalmente desplazadas de las conexiones articuladas que se extienden hacia fuera desde la segunda cara; en donde la pluralidad de conexiones articuladas incluye:

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una pluralidad de conexiones simples (28) dispuestas hacia dentro desde el primer borde lateral de la hilera y espaciadas transversal mente a lo largo de cada cara por una primera separacion transversal (Ps=4); una pluralidad de conexiones dobles (24-27) que tienen un par de pal as (32) conectadas por una abrazadera (36) en un extremo distal de las patas, las conexiones dobles estando dispuestas hacia dentro desde el segundo borde lateral de la hilera a la pluralidad de conexiones simples y espaciadas transversalmente a lo largo de cada cara por una segunda separacion transversal mayor que la primera separacion transversal; en donde las conexiones articuladas que se extienden desde la primera cara de la columna de una hilera estan entrelazadas de forma articulada con las conexiones articuladas que se extienden desde la segunda cara de la columna de una hilera adyacente para formar una cinta transportadora modular sin fin capaz de seguir una trayectoria curva con el primer borde lateral en el exterior de la trayectoria curva, caracterizada porque las patas de las conexiones duales son paralelas.
9. Una cinta transportadora segun reivindicacion 8, en donde la segunda separacion transversal es aproximadamente cuatro veces la primera separacion transversal.
10. Una cinta transportadora segun reivindicacion 8, en donde la columna es lineal desde el primer borde lateral hacia dentro, una primera distancia (D1=3) que abarca todas las conexiones simples y algunas de las conexiones dobles y en donde la columna se ondula desde el segundo lado hacia dentro una segunda distancia (D2=5) que abarca el resto de las conexiones dobles, en donde de manera opcional y preferiblemente, (D1=3) > (D2=5).
11. Una cinta transportadora segun reivindicacion 8, en donde la columna comprende un par de barras paralelas (58) que se extienden transversalmente hacia dentro desde el primer borde lateral, una distancia que abarca todas las conexiones simples.
12. Una cinta transportadora segun reivindicacion 8, en donde el numero de conexiones dobles es mayor que el numero de conexiones sencillas.
13. Una cinta transportadora segun reivindicacion 8, en donde el numero de conexiones dobles es mayor que el numero de conexiones sencillas y en donde el numero de conexiones dobles es mas de cinco veces el numero de conexiones sencillas.