Una cinta transportadora es el medio de transporte de un sistema de cinta transportadora (a menudo abreviado como transportador de banda). Un sistema de cinta transportadora es uno de los muchos tipos de sistemas transportadores . Un sistema de cinta transportadora consta de dos o más poleas (a veces denominadas tambores), con un bucle cerrado de medio de transporte, la cinta transportadora, que gira alrededor de ellas. Una o ambas poleas están motorizadas, moviendo la cinta y el material en la cinta hacia adelante. La polea motorizada se llama polea motriz, mientras que la polea no motorizada se llama polea loca. Hay dos clases industriales principales de transportadores de banda: los de manipulación de materiales en general , como los que mueven cajas dentro de una fábrica, y los de manipulación de materiales a granel, como los que se utilizan para transportar grandes volúmenes de recursos y materiales agrícolas, como granos , sal , carbón , minerales , arena , sobrecarga y más.
Los transportadores son componentes duraderos y confiables que se utilizan en la distribución y el almacenamiento automatizados, así como en las instalaciones de fabricación y producción. En combinación con equipos de manipulación de paletas controlados por computadora, esto permite una distribución minorista , mayorista y de fabricación más eficiente . Se considera un sistema que ahorra mano de obra y permite que grandes volúmenes se muevan rápidamente a través de un proceso, lo que permite a las empresas enviar o recibir mayores volúmenes con un espacio de almacenamiento más pequeño y con gastos de mano de obra .
Las cintas transportadoras son los transportadores motorizados más utilizados porque son los más versátiles y los menos costosos. [1] Los productos se transportan directamente sobre la cinta, por lo que se pueden transportar con éxito objetos de forma regular e irregular, grandes o pequeños, ligeros o pesados. Las cintas transportadoras también se fabrican con secciones curvas que utilizan rodillos cónicos y correas curvas para transportar productos alrededor de una esquina. Estos sistemas de transporte se utilizan comúnmente en oficinas de clasificación postal y sistemas de manipulación de equipaje de aeropuertos .
Las cintas transportadoras son generalmente bastante similares en su construcción y consisten en un marco de metal con rodillos en cada extremo de una plataforma metálica plana. Las cintas transportadoras de caucho se utilizan comúnmente para transportar artículos con superficies inferiores irregulares, artículos pequeños que caerían entre los rodillos (por ejemplo, una barra transportadora de sushi ) o bolsas de producto que se combarían entre los rodillos. La cinta se enrolla alrededor de cada uno de los rodillos y cuando uno de los rodillos se acciona (por un motor eléctrico ), la cinta se desliza a lo largo de la plataforma de marco de metal sólido, moviendo el producto. En aplicaciones de uso intensivo, las plataformas en las que se tira de la cinta se reemplazan por rodillos. Los rodillos permiten que se transporte peso, ya que reducen la cantidad de fricción generada por la carga más pesada en la cinta. La excepción a la construcción estándar de la cinta transportadora es la cinta transportadora tipo sándwich. La cinta transportadora tipo sándwich utiliza dos cintas transportadoras, en lugar de una. Estas dos cintas transportadoras convencionales se colocan cara a cara, para contener firmemente los artículos que se transportan en una bodega "tipo sándwich".
Los transportadores de banda se pueden utilizar para transportar productos en línea recta o a través de cambios de elevación o dirección. Para transportar materiales a granel, sobre pendientes suaves o curvaturas suaves, se utiliza un transportador de banda con canal. El canal de la banda garantiza que el material fluido esté contenido dentro de los bordes de la banda. El canal se logra manteniendo los rodillos locos en un ángulo con la horizontal a los lados del marco del canal. Un transportador de tubos se utiliza para rutas de desplazamiento de material que requieren curvas más pronunciadas e inclinaciones de hasta 35 grados. [2] Un transportador de tubos presenta los bordes de la banda enrollados juntos para formar una sección circular como un tubo. Al igual que un transportador de banda con canal, un transportador de tubos también utiliza rodillos locos. Sin embargo, en este caso, el marco del canal rodea completamente la banda transportadora, lo que ayuda a retener la sección del tubo mientras la empuja hacia adelante. En el caso de rutas de desplazamiento que requieren ángulos altos y curvaturas en forma de serpiente, se utiliza una banda tipo sándwich. El diseño de la cinta transportadora tipo sándwich permite que los materiales transportados se desplacen a lo largo de un camino con pendientes pronunciadas de hasta 90 grados, [3] lo que permite un camino vertical en lugar de uno horizontal. Esta opción de transporte también está accionada por poleas.
Otros componentes importantes del sistema de transporte por banda, además de las poleas y los rodillos tensores, incluyen el mecanismo de accionamiento de las cajas de engranajes reductores, los motores de accionamiento y los acoplamientos asociados. Los rascadores para limpiar la banda, los conductos para controlar la dirección de descarga, los faldones para contener la descarga en la banda receptora, el conjunto de tensado para "tensar" la banda, los interruptores de seguridad para la seguridad del personal y las estructuras tecnológicas como largueros, postes cortos, bastidores de accionamiento y bastidores de poleas conforman los elementos de equilibrio para completar el sistema de transporte por banda. En ciertas aplicaciones, los transportadores de banda también se pueden utilizar para la acumulación estática o de cajas de cartón.
Las cintas transportadoras primitivas se han utilizado desde el siglo XIX. En 1868, el carpintero inglés Joseph Thomas Parlour de Pimlico patentó un elevador de granos con una cinta transportadora [4], mientras que Charles Denton de Ames Plow Co., de Illinois, patentó una segadora con una "cinta transportadora". [5] En la década de 1880, las cintas transportadoras se utilizaban en elevadores estadounidenses, [6] molinos de caña de azúcar [7] y aserraderos [8] , así como en malterías británicas . [9]
En 1892, Thomas Robins inició una serie de inventos que llevaron al desarrollo de una cinta transportadora utilizada para transportar carbón, minerales y otros productos. [10] [11] En 1901, Sandvik inventó y comenzó la producción de cintas transportadoras de acero . En 1905, Richard Sutcliffe inventó las primeras cintas transportadoras para su uso en minas de carbón , lo que revolucionó la industria minera. En 1913, Henry Ford introdujo líneas de montaje de cintas transportadoras en la fábrica de Highland Park, Michigan, de Ford Motor Company . [12]
En 1972, la sociedad francesa REI creó en Nueva Caledonia la cinta transportadora de banda recta más larga del mundo hasta ese momento, con una longitud de 13,8 km (8,6 millas). Hyacynthe Marcel Bocchetti fue el diseñador conceptual. [ cita requerida ] . La cinta transportadora más larga es la de la mina de fosfato de Bou Craa en el Sahara Occidental (1973, 98 km en 11 secciones). La cinta transportadora de un solo tramo más larga se encuentra en la mina de bauxita de Boddington en Australia Occidental (31 km).
En 1957, la empresa BF Goodrich patentó una cinta transportadora de tiras de Möbius , que luego fabricó con el nombre de "Sistema de cinta transportadora de rotación". Al incorporar una media torsión, tenía la ventaja sobre las cintas convencionales de una vida útil más larga porque podía exponer toda su superficie al desgaste. Estas cintas de tiras de Möbius ya no se fabrican porque las cintas modernas sin torsión pueden hacerse más duraderas al construirlas a partir de varias capas de diferentes materiales. [13] En 1970, Intralox , una empresa con sede en Luisiana, registró la primera patente para una cinta modular totalmente de plástico.
La correa está formada por una o más capas de material. Es habitual que las correas tengan tres capas: una cubierta superior, una carcasa y una cubierta inferior. El propósito de la carcasa es proporcionar resistencia lineal y forma. La carcasa suele ser un tejido o tela metálica que tiene una urdimbre y una trama . La urdimbre se refiere a cordones longitudinales cuyas características de resistencia y elasticidad definen las propiedades de funcionamiento de la correa. La trama representa el conjunto de cables transversales que confieren a la correa una resistencia específica contra cortes, desgarros e impactos y, al mismo tiempo, una gran flexibilidad. Los materiales de carcasa más habituales son el acero , el poliéster , el nailon , el algodón y la aramida (clase de fibras sintéticas resistentes al calor y fuertes, con Twaron o Kevlar como nombres comerciales). Las cubiertas suelen ser diversos compuestos de caucho o plástico especificados por el uso de la correa.
Las cintas transportadoras de acero se utilizan cuando se requiere una clase de resistencia alta. Por ejemplo, la cinta transportadora de la clase de resistencia más alta instalada está hecha de cables de acero. Esta cinta transportadora tiene una clase de resistencia de 10,000 N/mm (57,000 lb f /in) y opera en la mina Chuquicamata , en Chile . [14] El poliéster, el nailon y el algodón son populares con clases de resistencia bajas. La aramida se utiliza en el rango de 630–3,500 N/mm (3,600–20,000 lb f /in). Las ventajas de usar aramida son ahorros de energía, vidas útiles mejoradas y productividad mejorada. [15] [16] Como ejemplo, se informó que una cinta subterránea de 2,250 newton por milímetro (12,800 lb f /in), 3,400 metros de largo (3,700 yd) instalada en la mina de carbón Baodian, parte de Yanzhou Coal Mining Company , China , proporcionó ahorros de energía de más del 15%. [17] Mientras que Shenhua Group , ha instalado varias cintas transportadoras de aramida , incluida una cinta de 4.400 newton por milímetro (25.000 lb f /in) con una longitud de 11.600 m (7,2 millas).
En la actualidad, existen distintos tipos de cintas transportadoras que se han creado para transportar distintos tipos de materiales disponibles en PVC y caucho. El material que fluye sobre la cinta se puede pesar en tránsito utilizando una báscula de cinta . Las cintas con particiones espaciadas regularmente, conocidas como cintas elevadoras , se utilizan para transportar materiales sueltos por pendientes pronunciadas. Las cintas transportadoras se utilizan en cargueros a granel autodescargables y en camiones con fondo móvil. La tecnología de cintas transportadoras también se utiliza en el transporte con cintas transportadoras, como aceras móviles o escaleras mecánicas , así como en muchas líneas de montaje de fabricación . Las tiendas suelen tener cintas transportadoras en el mostrador de caja para mover los artículos de la compra y pueden utilizar divisores de caja en este proceso. Las áreas de esquí también utilizan cintas transportadoras para transportar a los esquiadores por la colina. Las aplicaciones industriales y de fabricación de las cintas transportadoras incluyen la manipulación de paquetes, las cintas transportadoras de canal, la manipulación de basura, la manipulación de bolsas, las cintas transportadoras de codificación y más. La integración de la interfaz hombre-máquina (HMI) para operar el sistema transportador está en las etapas de desarrollo y demostrará ser una innovación eficiente.
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El sistema de cinta transportadora más largo del mundo se encuentra en el Sahara Occidental . Fue construido en 1972 por Friedrich Krupp GmbH (ahora thyssenkrupp) y tiene 98 km (61 millas) de longitud, desde las minas de fosfato de Bu Craa hasta la costa sur de El Aaiún . [18]
El sistema de transporte más largo de un aeropuerto es el sistema de manipulación de equipajes del Aeropuerto Internacional de Dubái , de 63 km (39 millas). Fue instalado por Siemens y puesto en funcionamiento en 2008, y cuenta con una combinación de transportadores de banda tradicionales y transportadores de bandejas. [19]
La mina de bauxita de Boddington, en Australia Occidental, está oficialmente reconocida por tener el transportador de un solo tramo más largo del mundo. Un solo tramo significa que la carga no se transfiere, sino que es un sistema único y continuo en toda su longitud. Este transportador es un sistema de cinta transportadora por cable con un transportador de 31 kilómetros de largo (19 millas) que alimenta a un transportador de 20 kilómetros de largo (12 millas). Los transportadores de cinta por cable son una variación del sistema de cintas tensoras más convencional. En lugar de funcionar sobre tensores, los transportadores de cinta por cable están sostenidos por dos cables de acero sin fin (cable de acero) que a su vez están sostenidos por ruedas de poleas tensoras. Este sistema alimenta bauxita a través del difícil terreno de Darling Ranges hasta la refinería de alúmina de Worsley .
El segundo transportador de banda de canal único más largo es el transportador Impumelelo de 26,8 kilómetros de largo (16,7 millas) cerca de Secunda, Sudáfrica. Fue diseñado por Conveyor Dynamics, Inc. con sede en Bellingham, Washington, EE. UU. y construido por ELB Engineering con sede en Johannesburgo, Sudáfrica. El transportador transporta 2400 t/h (2600 toneladas cortas por hora) de carbón desde una mina hasta una refinería que convierte el carbón en combustible diésel. El tercer transportador de banda de canal más largo del mundo es el transportador Curragh de 20 kilómetros de largo (12 millas) cerca de Westfarmers, QLD, Australia. Conveyor Dynamics, Inc. suministró la ingeniería básica, el sistema de control y la puesta en servicio. La ingeniería de detalle y la construcción fueron completadas por Laing O'Rourke. [20]
El transportador internacional de una sola banda más largo va desde Meghalaya en la India hasta una fábrica de cemento en Chhatak Bangladesh . [21] [22] [23] Tiene aproximadamente 17 km (11 millas) de largo y transporta piedra caliza y pizarra a 960 t/h (1.060 toneladas cortas por hora), desde la cantera en la India hasta la fábrica de cemento (7 km o 4,3 millas de largo en la India y 10 km o 6,2 millas de largo en Bangladesh). El transportador fue diseñado por AUMUND France y Larsen & Toubro. El transportador es accionado por tres unidades de accionamiento sincronizadas para una potencia total de aproximadamente 1,8 MW suministrada por ABB (dos accionamientos en el extremo de la cabeza en Bangladesh y un accionamiento en el extremo de la cola en la India). La cinta transportadora se fabricó en longitudes de 300 metros (980 pies) en el lado de la India y 300 metros (980 pies) en el lado de Bangladesh. Los rodillos del sistema son únicos porque están diseñados para adaptarse a curvas tanto horizontales como verticales a lo largo del terreno. Se diseñaron vehículos especiales para el mantenimiento de la cinta transportadora, que siempre se encuentra a una altura mínima de 5 metros ( 16 pies) sobre el suelo para evitar inundaciones durante los períodos de monzón.
Los transportadores que se utilizan en entornos industriales incluyen mecanismos de activación, como cables de activación a lo largo de la longitud del transportador. Esto permite que los trabajadores apaguen el transportador inmediatamente cuando surge un problema. Se incluyen alarmas de advertencia para notificar a los empleados que un transportador está a punto de activarse. En los Estados Unidos, la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional ha emitido regulaciones para la seguridad de los transportadores, como OSHA 1926.555. [25]
Otros sistemas utilizados para proteger el transportador son los interruptores de balanceo de la banda, los interruptores de velocidad, el interruptor de desgarro de la banda y las paradas de emergencia . El interruptor de balanceo de la banda detendrá el transportador si la banda comienza a perder su alineación a lo largo de la estructura. El interruptor de velocidad detendrá la banda si el interruptor no registra que la banda está funcionando a la velocidad requerida. El interruptor de desgarro de la banda detendrá la banda cuando haya un corte o una aleta que indique que la banda está en peligro de sufrir más daños. Es posible que haya una parada de emergencia en la caja de control del transportador en caso de que se produzcan averías en el cordón de disparo.
Las correas de caucho o elastómero desgastadas se pueden reutilizar de muchas maneras. Las aplicaciones para el material incluyen revestimientos de cajas de herramientas, [26] tapetes antifatiga, [26] parachoques de muelles, [26] bordes de protección de terrenos, [ 26] cercas para ganado, [26] y desviación de agua. [26]
Thomas Robins, fundador y ex presidente de la junta directiva de la empresa Hewitt-Robins, murió hoy en el Nestledown Convalescent Home después de una enfermedad de varios meses. Tenía 89 años. Inventó la cinta transportadora de alta resistencia.
