Transportadores sándwich de doble banda: Pendientes pronunciadas entre las dos bandas.

La mayoría de las cintas transportadoras fallan en pendientes de entre 18 y 22 grados. El material comienza a deslizarse, la carga retrocede por la pendiente y la solución habitual es utilizar una cubierta de chevrón o una cinta lateral. Existe una tercera opción, que ha transportado discretamente carbón, arena de fundición, torta de filtración y materia prima para cemento en algunas de las rutas más estrechas de la industria pesada. Coloque la carga entre dos cintas que discurran frente a frente, comprímala, y la misma cinta transportadora que no podía soportar 20 grados podrá subir 60, 75 e incluso 90 grados. Esa máquina es la cinta transportadora sándwich de doble banda.

Si ha trabajado durante años con rodillos tensores y cintas transportadoras simples, lo primero que sorprende es la poca influencia de la gravedad en el transporte. En una cinta transportadora convencional, la carga se asienta en la parte superior y la fricción la mantiene en su lugar, por lo que el ángulo máximo es el que permite el coeficiente de fricción, generalmente de 16 a 20 grados para material seco en terrones y notablemente menor cuando está húmedo o redondeado. En una máquina de sándwich, la carga queda atrapada. Una cinta superior presiona hacia abajo, una inferior la transporta hacia arriba y ambos bordes se cierran para evitar fugas, de modo que el material se desplaza dentro de una cavidad móvil en lugar de sobre una superficie abierta. El ángulo deja de ser la variable determinante y la fuerza de sujeción toma su lugar.

Ese único cambio modifica casi por completo el diseño. La capacidad de carga, la selección de la cinta, la disposición de las poleas y la limpieza se ven afectadas por el hecho de que ahora se utilizan dos cintas en lugar de una, con carga lateral o frontal, y bajo una presión que debe elegirse cuidadosamente. Este artículo analiza la física de la sujeción, los tipos de materiales adecuados para una cinta transportadora doble y los que no, la diferencia entre las cintas con diseño en espiga y las de pared lateral, los cuerpos y bordes de las cintas necesarios, y los puntos de accionamiento, tensión y alineación que determinan si la máquina funcionará durante una década o fallará en menos de un año. Finalizamos con la pregunta que muy pocos proveedores responden con honestidad: cuándo una cinta doble es simplemente la solución equivocada.

Envíanos tu inclinación, material y tonelaje; te diremos si una cinta transportadora doble es mejor que una cinta transportadora en zigzag.

01Cómo una cinta transportadora de sándwiches de doble banda soporta su carga

El principio de funcionamiento se basa en la contención, no en la fricción. Dos cintas transportadoras se disponen una encima de la otra, con las superficies de transporte enfrentadas a través de un pequeño espacio. La cinta inferior se comporta como la cinta transportadora convencional. La cinta superior está invertida, apoyada sobre sus propios rodillos y poleas, y su única función es presionar el material hacia abajo sobre la cinta inferior para que el conjunto forme un canal cerrado. El material entra por un extremo, generalmente a través de una tolva que alimenta el espacio entre las cintas, y sale por el otro cuando la cinta superior se levanta y la carga cae libremente.

Lo que hace que esto funcione es que el material ya no tiene una superficie libre. En una cinta abierta, una partícula redondeada en una pendiente de 30 grados no tiene nada encima, por lo que rueda o se desliza en el momento en que se supera la fricción motriz. Dentro de un bolsillo para sándwiches, la misma partícula está confinada por todos lados excepto en la dirección de desplazamiento, y la presión vertical aplicada por la cinta superior aumenta la fricción efectiva entre el material y ambas superficies de la cinta. Cuanto mayor sea la inclinación prevista, mayor será la presión necesaria, razón por la cual las máquinas para sándwiches a 90 grados se parecen casi a una prensa y las máquinas a 40 grados se parecen a una cinta transportadora acanalada ligeramente modificada.

Tres detalles mecánicos distinguen una máquina que funciona de una que se atasca. El primero es un sellado continuo y uniforme en ambos bordes, ya que cualquier hueco se convierte en una vía de fuga y el material fino la encuentra en cuestión de días. El segundo es un espacio controlado, porque si el hueco es demasiado alto, el material se desmorona en su interior y no se genera presión, mientras que si es demasiado corto, las correas se pellizcan y los bordes se desgastan. El tercero es la velocidad sincronizada de las correas, ya que ambas deben funcionar prácticamente a la misma velocidad o la carga se corta y, en una unidad larga, se produce un atasco.

Los transportadores tipo sándwich se presentan en tres configuraciones comunes, y la elección entre ellas depende del recorrido más que de las preferencias personales. La configuración en forma de S consiste en que las dos cintas transportadoras se enrollan formando una S irregular, lo que permite que un conjunto continuo reciba una alimentación horizontal, suba una pendiente casi vertical y regrese a la horizontal en la parte superior sin necesidad de un punto de transferencia. La configuración en forma de C crea una única curva amplia, útil cuando el espacio libre es limitado y la elevación es corta. La versión lineal o de pendiente recta simplemente desplaza las dos cintas por una pendiente fija con una entrada y una salida en los extremos, y es la más robusta de las tres, ya que no tiene una sección curva que controlar.

He trabajado con los tres tipos de elevadores, y el que menos problemas da en un periodo de cinco años es casi siempre el elevador recto. Las curvas se ven elegantes en un plano, pero cada sección curva necesita rodillos guía, control de presión en los bordes y una pieza de repuesto que nadie tiene en stock. Si el diseño permite un elevador recto, úselo.

Nada de esto es tecnología exótica. Las correas en sí son correas de caucho comunes, a menudo con una carcasa EP estándar en la parte inferior y un cuerpo más ligero en la parte superior. Lo que no es común es la disciplina en torno a la presión, el espacio y el sellado de los bordes, y ahí es donde los compradores se encuentran con dificultades.fabricante de cintas transportadorasQuien entienda de aplicaciones tipo sándwich preguntará sobre el ángulo, la densidad aparente del material y el rendimiento antes de cotizar una carrocería, y se opondrá si las cifras no respaldan la aplicación.

02Fuerza de sujeción y presión de línea: los números que lo deciden todo.

La fuerza de sujeción en una cinta transportadora tipo sándwich se expresa como presión lineal, que es la fuerza perpendicular a la superficie de la cinta por unidad de ancho de la misma. Se mide en newtons por milímetro de ancho de cinta o, en el sistema imperial antiguo, en libras por pulgada. Una cinta transportadora tipo sándwich típica de pendiente pronunciada presenta una presión lineal de entre 3 y 12 N/mm, y el valor correcto para una tarea específica se determina analizando la resistencia de la carga al deslizamiento, en lugar de copiar la máquina de la competencia.

Un buen diseño de sujeción comienza con la condición clásica de que la fricción disponible en ambas caras debe superar la componente de gravedad que impulsa el material hacia abajo de la pendiente. En pocas palabras, el coeficiente de fricción entre la correa y el material multiplicado por la fuerza de sujeción, tanto en el contacto superior como en el inferior, debe ser mayor que el peso de la carga multiplicado por el seno del ángulo de inclinación, con un factor de seguridad adicional que la mayoría de los ingenieros establecen entre 1,3 y 1,6. En una máquina horizontal o ligeramente inclinada, el término seno es pequeño y la presión es insignificante. A 70 grados, el término seno predomina y el requerimiento de presión aumenta drásticamente, razón por la cual el sistema de presión, y no las correas, se convierte en la parte costosa de un elevador vertical.

El coeficiente de fricción es un valor que a menudo se subestima. La arena seca sobre una superficie de goma lisa puede tener un coeficiente de 0,5, pero la misma arena sobre una superficie húmeda y polvorienta puede caer por debajo de 0,3. Además, un gránulo de plástico redondeado y de flujo libre se comporta mucho peor que un mineral triturado rugoso. El material grueso y angular, con una amplia distribución del tamaño de partícula, se entrelaza bien y mantiene una alta fricción efectiva. Las partículas lisas, esféricas y monodispersas se deslizan casi como rodamientos de bolas, lo que obliga a aumentar la presión, reducir la velocidad de la cinta o incluso a interrumpir el trabajo. Esta es la propiedad más importante del material para una cinta transportadora doble, y no es algo que se pueda determinar con una simple prueba de abrasión.

La presión se aplica de dos maneras. El sistema más sencillo se basa en el peso de la cinta superior, sus rodillos tensores y un cable de retorno sujeto, lo cual es suficiente para ángulos poco pronunciados, entre 30 y 40 grados, y prácticamente no requiere control activo. El sistema activo utiliza una serie de cilindros neumáticos, o en algunos diseños un mecanismo mecánico, para empujar la cinta superior contra topes, permitiendo al operario ajustar la presión según el material. La presión activa tiene un coste y requiere suministro de aire, pero es la única forma de alcanzar el rango de 60 a 90 grados y permite destensar la cinta superior cuando funciona vacía para reducir el desgaste.

Una medición de campo me llamó especialmente la atención. En una línea de carbón de 900 t/h que alimentaba un silo, una unidad de sándwich a 55 grados había estado perdiendo presión gradualmente y los operarios culpaban a las correas. Descubrimos que el regulador de aire se había ajustado dos bares por debajo del valor de diseño durante un fin de semana de mantenimiento, y la pérdida de aproximadamente 2 N/mm de presión en la línea fue suficiente para que un lote de carbón húmedo del fin de semana se deslizara hacia atrás a través del compartimento. Restablecer la presión solucionó un problema que dos cambios de correa no habían resuelto.

Observe cómo la tabla relaciona cada rango de presión con el tipo de falla que tiende a producir. Esta relación es intencionada, ya que la elección de la presión implica, en realidad, una apuesta sobre qué falla se prefiere prevenir. Si se aplica poca presión, se reduce el desgaste de la cinta, pero se corre el riesgo de que resbale. Si se aplica mucha presión, se evita el resbalón, pero se produce fatiga en los bordes y degradación del material. Casi todas las cintas transportadoras de sándwiches se basan en un equilibrio entre estos dos extremos, y el registro de presión del operador es el mejor indicador para saber si el diseño fue comprendido por quienes las operaban.

03Ajuste del material: Carga fina, polvorienta y fluida

La cinta transportadora doble se inventó para resolver un problema específico: la elevación vertical o casi vertical de materiales que no pueden elevarse de ninguna otra manera en una sola pasada. Los materiales que impulsaron su adopción en la década de 1970 y que la mantienen en funcionamiento hoy en día no son rocas de mina gruesas. Son finos, a menudo secos y frecuentemente difíciles de manejar. La harina cruda de cemento, la ceniza de combustible pulverizada, la arena de fundición, el fosfato, la ceniza de sosa, la torta de filtración, los finos de caliza y el carbón fino son la carga clásica. Comparten un tamaño de partícula medio pequeño, una alta fluidez al ser perturbados y una tendencia a fluidizarse o airearse, razón por la cual una cinta abierta no puede contenerlos en una pendiente.

El material fino se adapta muy bien a la contención. Cuanto menor sea la partícula, mayor será el número de puntos de contacto con ambas caras de la cinta y mayor será la eficacia con la que una presión de línea moderada se convierte en fricción de sujeción. Un material de menos de 3 mm saturado en la cavidad se comporta casi como un sólido blando y se desplaza por una pendiente de 70 grados con mucha menos presión que una grava gruesa y mal clasificada de la misma densidad aparente. Esto es lo contrario de la intuición que la mayoría de la gente tiene del transporte por cinta abierta, donde el material fino es el problema.

Los inconvenientes en el trabajo de sándwich son la humedad, la adherencia y la temperatura. Una arcilla húmeda y cohesiva se adherirá a la cinta superior, se acumulará en el lado de retorno y cerrará progresivamente el espacio de alimentación, y ninguna cantidad de presión ayudará porque el material ya no puede sujetarse libremente. Los residuos aceitosos o grasos de las virutas de mecanizado y los desechos de alimentos se comportan de manera similar, y existe un método convencional.cinta transportadora resistente al aceiteLa cubierta es solo una parte de la solución, porque el verdadero problema es la adhesión más que el ataque químico. El material caliente por encima de aproximadamente 120 grados C obliga a abandonar por completo las cubiertas estándar y a optar por unacinta transportadora resistente al calorEl cuerpo en ambas carreras, y también cambia el marco de presión, ya que el crecimiento térmico en una larga franja superior no es despreciable.

La abrasión es más fácil de manejar que la adhesión. Casi cualquier ruta mineral se beneficiará de una cubierta de grado de desgaste en la cinta inferior, que realiza el trabajo de transporte, y puede especificar unacinta transportadora resistente a la abrasióncubrir allí mientras se mantiene una cubierta más lisa y de menor fricción en la cinta superior donde la prioridad es liberar el material limpiamente. Esa asimetría es una de las pequeñas libertades de diseño que ofrece una máquina sándwich y que los transportadores de una sola cinta no ofrecen, y una buenaproveedor de cintas transportadorasEn lugar de cotizar el mismo cuerpo dos veces, se fabricarán las dos versiones con especificaciones diferentes según se solicite.

¿De dónde proviene el material? En la práctica, la mayoría de las unidades sándwich se ubican después de una etapa de molienda fina o clasificación, por lo que laplanta de cementoes el mayor hogar individual para la tecnología, seguido del procesamiento de minerales y el extremo fino deminería y canterasTambién se las ve en plantas de procesamiento de alimentos y productos químicos, levantando polvos y gránulos en espacios reducidos, aunque allí las normas de higiene y contaminación cruzada añaden una carga de limpieza que este tipo de máquina no tolera bien.

Considere esa tabla como un filtro, no como un menú. Si su material se encuentra en las tres primeras filas y permanece seco, un elevador tipo sándwich es una opción razonable y podemos pasar a analizar el ángulo y la presión. Si se encuentra en las dos últimas filas, lo más recomendable suele ser descartar un elevador de doble cinta y optar por uno abierto con bolsillos; retomaremos este tema con más detalle más adelante.

Hay otra propiedad del material que merece una mención aparte, ya que suele arruinar más máquinas de sándwiches que ninguna otra. El ángulo de reposo y el ángulo de sobrecarga correspondiente indican cómo se comporta el material al verterlo, pero dentro de una cavidad cerrada, el valor relevante es el ángulo de fricción interna, que para la mayoría de los polvos fluidos se sitúa entre 25 y 40 grados. Si la inclinación prevista es mucho mayor, se depende completamente de la presión aplicada, y conviene ser honesto sobre si el sistema de presión puede mantenerse de forma fiable en la planta. En un lugar polvoriento con un solo compresor pequeño, a menudo no es posible.

04El rango de inclinación pronunciada: ángulo, velocidad y capacidad.

En un transportador tipo sándwich, el ángulo y la capacidad se contraponen, al igual que en una cinta abierta, pero el mecanismo es diferente. Un ángulo mayor requiere presión, y la presión conlleva desgaste de la cinta, degradación del material y consumo de energía; por lo tanto, el límite práctico está determinado tanto por el costo operativo como por la geometría. En la práctica, la mayoría de las unidades de doble cinta instaladas operan entre 30 y 75 grados, con una concentración importante en el rango de 45 a 65 grados, donde la presión requerida es manejable con un sistema de sujeción activa estándar.

La velocidad de la cinta es el segundo factor. Las cintas sándwich suelen funcionar más despacio que las cintas abiertas con un tonelaje comparable, ya que el compartimento debe llenarse uniformemente y el contacto de sujeción necesita tiempo para desarrollarse. Las velocidades típicas oscilan entre 1,0 y 2,0 m/s, y superar los 2,5 m/s en una cinta con mucha pendiente tiende a airear el material fino y a reducir la fricción efectiva que tanto esfuerzo costó conseguir. Una cinta ancha y lenta supera a una estrecha y rápida en casi todos los procesos de cinta sándwich que he visto.

La capacidad de producción depende del ancho de la cinta, la profundidad de la cavidad y la velocidad, con un factor de llenado que rara vez supera el 75% de la geometría de la cavidad, ya que el material necesita espacio para ser prensado sin extruirse. En una cinta de 1200 mm de ancho con una cavidad de 100 mm que funciona a 1,5 m/s, se puede mover el mismo tonelaje que una cinta abierta mucho más ancha y rápida transportaría en una pendiente suave, lo cual es el precio de la inclinación pronunciada. Esta compensación suele ser rentable cuando la alternativa es una galería inclinada larga o un elevador de cangilones.

Existe una comparación real entre el transportador de tornillo vertical y el elevador de cangilones, y surge en casi todos los proyectos. Un elevador de cangilones puede alcanzar los 90 grados y manejar material grueso, abrasivo y caliente que un transportador de cangilones convencional destruiría. Sin embargo, no puede girar en las esquinas, recibir una alimentación horizontal sin transferencia ni igualar el manejo delicado de materiales finos frágiles o quebradizos. Cuando la ruta requiere un cambio de dirección y el material es fino, la cinta transportadora tipo sándwich suele ser superior en diseño y en cuanto a degradación.

Dos opciones estructurales aparecen una vez que se cruzan aproximadamente los 60 grados. La primera es que la correa inferior se parece cada vez más a un cuerpo robusto que soporta una carga de tensión, y unacinta transportadora de cable de aceroSe vuelve atractivo en elevaciones largas y de alta tensión, aunque el material sea fino, porque la carcasa tiene que soportar la tensión de accionamiento en lugar de la abrasión. La segunda es que la correa superior permanece deliberadamente ligera y flexible, y un cuerpo de tela estándar como uncinta transportadora de cauchoCon una carcasa EP suele ser la decisión correcta, siempre que esté construida para deformarse alrededor de la carga en lugar de resistirse a ella. Cualquiera que te diga que las dos cintas deben ser idénticas probablemente no haya mantenido una unidad de gran pendiente, y un fabricante como el equipo de nuestra propiafábrica de cintas transportadorasNormalmente se especificarán por separado.

05Cinturón doble frente a cinturones con diseño de espiga, con tacos y con flancos

Esta no es una guía de selección de chevron, y no pretende serlo. La razón para poner la comparación aquí es que la mayoría de los compradores llegan a la pregunta del cinturón doble después de que ya se les ha ofrecido unaCinta transportadora en forma de chevróno uncinta transportadora de pared lateralY la verdad es que, para la gran mayoría de pendientes, una de esas dos opciones es la correcta, y una máquina de sándwiches es excesiva. La cinta de doble banda se justifica en un segmento específico, pero realmente exigente, de aplicaciones, y comprarla para cualquier otro uso supone un derroche de capital.

Comencemos con aquello para lo que cada familia de materiales es realmente buena. Una cinta transportadora con diseño de chevrón o tacos mantiene una superficie abierta y añade perfiles elevados que impiden que el material retroceda, lo cual funciona de maravilla para materiales gruesos, angulares y relativamente secos hasta unos 30 a 35 grados, pero se vuelve poco fiable más allá de eso, ya que los perfiles se llenan y dejan de cumplir su función. Una cinta transportadora con paredes laterales hace lo mismo con tacos transversales rígidos y paredes laterales continuas, y alcanza cómodamente los 60 grados o más con material en terrones, razón por la cual se ve en roca triturada, mineral y agregados de construcción. Ambos tipos mantienen el material abierto al aire, lo cual es bueno cuando el material es en terrones y de fácil drenaje, pero un inconveniente cuando es fino y fluido.

La cinta doble es la solución cuando el material se comporta como un líquido, cuando el ángulo supera la capacidad de una cinta abierta y cuando un bolsillo sellado es la única forma de evitar que las partículas finas retrocedan o se filtren. También es la solución cuando la ruta debe girar en una esquina sin un punto de transferencia, ya que las dos cintas se pueden curvar juntas de una manera que ninguna cinta abierta con canaletas puede lograr. Si el material es piedra triturada a 25 grados, nada de esto aplica y debería comprar una cinta en forma de chevrón y usar el ahorro para una cubierta más resistente.

El costo suele ser el factor decisivo. Una máquina para sándwiches cuesta aproximadamente dos o tres veces más que una cinta transportadora de banda abierta equivalente, si se tienen en cuenta la segunda banda, su accionamiento, su estructura de soporte, el sistema de presión y el trabajo más complejo de la tolva. También consume más energía por tonelada, ya que se utilizan dos bandas y se supera la fuerza de contacto. Solo se acepta ese sobreprecio cuando la alternativa no es una banda más barata, sino una máquina completamente diferente y más costosa, como un elevador de cangilones o un transportador de tornillo vertical. Si la opción de reserva es una banda en zigzag, esta suele ser la mejor opción.

Un patrón recurrente es el de una planta que especifica una unidad tipo sándwich porque los planos muestran una elevación muy pronunciada, para luego modificar la geometría durante el proceso de optimización de costes. El ángulo se reduce de 70 a 40 grados, la doble cinta transportadora se mantiene en las especificaciones y la planta termina pagando el doble por una máquina que habría funcionado con una cinta transportadora lateral. Es fundamental mantener una comparación rigurosa hasta el momento de la compra y repetirla cada vez que cambie la ruta, ya que el límite se sitúa en el ángulo que el material y el sistema de presión pueden soportar realmente, no en el ángulo impreso en el plano original.

Existe una familia de correas relacionadas que aparece junto a las máquinas de sándwiches en los mismos sitios, y vale la pena relacionar ambas en su mente porque a menudo comparten una tienda de repuestos.cinta transportadora industrialLa mayoría de las plantas circundantes funcionan con máquinas de uso general, y una máquina sándwich suele ser una cinta transportadora especializada dentro de una planta convencional. Si está abasteciendo una planta completa en lugar de una sola máquina, es más económico comprarla a un proveedor.cintas transportadoras al por mayorprograma que abastecer cada transportador por separado, y unfabricante de correas de transmisiónofabricante de correas trapezoidalesCubrir las correas de transmisión junto con los cuerpos de la cinta transportadora puede simplificar considerablemente la lista de repuestos. Ahí es también donde un repuesto confiabledistribuidor de cinta transportadoraLa relación da sus frutos, porque una unidad de sándwiches que permanece inactiva esperando un ancho específico en la cinta transportadora superior es una forma costosa de ahorrar un pequeño porcentaje en el pedido original.

06Cinturón superior, cinturón inferior y los bordes entre ellos.

Las dos correas de una sandwichera cumplen funciones distintas, y especificarlas como un par idéntico es uno de los errores más comunes y costosos. La correa inferior transporta el material, transmite la tensión de accionamiento y soporta la abrasión, por lo que está construida como una correa de transporte de alta resistencia con una carcasa robusta y una cubierta resistente al desgaste. La correa superior solo contiene el material, por lo que es ligera y flexible, con una cubierta diseñada para facilitar la liberación del material en lugar de resistir la abrasión, y una carcasa lo suficientemente resistente como para soportar su propio peso, las cargas de sujeción y la pequeña tensión necesaria para un funcionamiento correcto.

Primero, asegúrese de que la correa inferior esté bien. Esta soporta toda la tensión de transmisión de una elevación pronunciada, a menudo larga, lo que en una unidad alta puede llevarlo a utilizar una carcasa de tela de alta resistencia o, como vimos anteriormente, una carcasa de cable de acero. También soporta la cara de trabajo de la carga y las partículas más afiladas, por lo que una cubierta gruesa resistente a la abrasión en el lado de la carga es una práctica estándar, y en un servicio de mineralesCinta transportadora resistente a impactos y cortesLa cobertura justifica el precio adicional independientemente del destino del alimento. En el lado de retorno se puede utilizar una cobertura más ligera y lisa, ya que solo entra en contacto con rodillos tensores.

La cinta superior es donde el diseño tipo sándwich se vuelve complejo. Debe adaptarse a la superficie de carga en lugar de cubrirla, ya que de lo contrario la presión se concentra en puntos específicos y tanto el material como la cinta se resienten. Esto implica una estructura más delgada, generalmente una carcasa de tela de dos o tres capas, y una cubierta con una excelente capacidad de liberación. Una cubierta que se adhiere con fuerza arrastrará el material fino en su recorrido de retorno, dejándolo caer a lo largo de toda la máquina y convirtiendo una instalación limpia en un desastre en menos de un mes. Especificar una cubierta superior lisa y de baja fricción no es pereza, sino prevención de mantenimiento.

Ambas correas deben funcionar a la misma velocidad y sus diámetros de polea deben respetar la flexibilidad de la parte superior de la máquina. Una polea diseñada para una correa inferior rígida flexionará en exceso una correa superior delgada y agrietará su cubierta en los bordes; por lo tanto, los dos juegos de poleas suelen tener diámetros diferentes. En las secciones curvas de la máquina, la correa superior también lleva rodillos guía en sus bordes, y estos rodillos constituyen un punto de desgaste que debe ser accesible para su reemplazo sin necesidad de desmontar toda la unidad.

Los bordes son la parte que los compradores suelen olvidar, y son la parte que determina si la máquina se mantiene limpia. Un transportador tipo sándwich necesita un sellado continuo y flexible a lo largo de ambos lados del compartimento, y este sellado generalmente se forma mediante bordes de cinta redondeados o con brida que se deslizan uno contra el otro, a veces con un perfil de goma adicional en el borde. Si las dos cintas tienen el mismo ancho y el mismo perfil de borde, el sellado es fácil de controlar. Si la cinta superior es más estrecha, o sus bordes son cuadrados mientras que los de la inferior son redondeados, se produce un hueco por donde entrarán partículas finas. En el transporte de carbón o cemento, una desalineación de un milímetro en el borde es suficiente para iniciar una fuga lenta que recubre la estructura inferior en cuestión de semanas.

El hardware de soporte también es importante aquí. Los rodillos tensores debajo de la cinta inferior son del tipo acanalado habitual, mientras que los rodillos tensores sobre la cinta superior suelen ser planos y espaciados para permitir que la cinta se hunda ligeramente sobre la carga en lugar de cubrirla. Debido a que el tramo superior debe seguir el perfil del material, los rodillos tensores planosrodillos de retornoa menudo cumplen una doble función en el hilo superior, y el marco que los sostiene es el que aplica la abrazadera. Todo el conjunto es un pequeño sistema decomponentes de transportadoresEn una máquina de sándwiches, los componentes son tan importantes como las correas, algo que conviene recordar al comparar presupuestos que difieren principalmente en el precio de la correa.

07Accionamiento, tensado, seguimiento y limpieza

Un transportador de sándwiches tiene dos cintas, y la primera pregunta que se hace un mecánico industrial experimentado es cómo accionarlas. En principio, se pueden accionar ambas cintas con un solo motor mediante un mecanismo de acoplamiento mecánico, lo que en unidades cortas y con poca carga mantiene el diseño compacto y garantiza que las velocidades se mantengan constantes. En la práctica, la mayoría de las unidades con pendientes pronunciadas utilizan dos accionamientos independientes con un control de igualación de velocidad, ya que las dos cintas rara vez necesitan el mismo par motor y un solo accionamiento obliga a sobredimensionar una de ellas. La desventaja es que los accionamientos independientes pueden desajustarse, y un deslizamiento relativo de unos pocos centímetros por minuto provocará un desgaste gradual de la carga y de la carcasa.

El tensado es un punto crítico en muchas máquinas de sándwiches. La cinta inferior se tensa como cualquier transportador, con un tensor de tornillo o de gravedad dimensionado para su tensión máxima de accionamiento. La cinta superior necesita su propio tensor, con un recorrido suficiente para compensar la dilatación térmica y la relajación de la cinta durante su vida útil, ya que una cinta superior floja deja de sellar los bordes. En condiciones de alta temperatura, el recorrido del tensor puede ser sorprendentemente largo, y una unidad que se tensó correctamente en la puesta en marcha puede perder su sellado en una temporada si el tensor se queda sin recorrido. Diseñar el tensor superior con un recorrido suficiente evita una gran cantidad de fugas.

Alinear la cinta superior es más difícil que alinear una cinta normal, ya que no tiene carga que la estabilice y suele ser lo suficientemente delgada como para ser inestable. El uso de rodillos tensores en el lado de retorno ayuda, y el mismo mecanismo de autoalineación que mantiene centrada una cinta abierta también mantendrá centrada la cinta superior, aunque requiere una fuerza de contacto menor o se opondrá a la cinta en lugar de guiarla. Una cinta superior desalineada cierra el sello de un lado y lo abre del otro, y el lado que se abre presenta fugas inmediatamente.

La limpieza es donde las cintas transportadoras tipo sándwich se diferencian más de las prácticas convencionales, y conviene reducir la velocidad en este punto. Ambas cintas deben regresar limpias, ya que cualquier residuo en cualquiera de las caras reduce el espacio entre ellas, y este espacio reduce los bordes y acelera el desgaste. La cinta inferior utiliza rascadores primarios y secundarios estándar en la descarga. La cinta superior es más difícil, ya que su superficie de trabajo está debajo, y generalmente necesita un rascador ligero y, en el caso de materiales pegajosos, una estación de lavado o una cuchilla de aire. Cuando el material es realmente adhesivo, la limpieza es el factor limitante para la inclinación y la velocidad de funcionamiento.

El hardware de soporte merece una mención porque soporta la reacción de sujeción. El recorrido inferior se desliza sobre rodillos tensores convencionales, y un trabajo que mueve muchas partículas finas se beneficia de las carcasas de cojinetes selladas que evitan la entrada de polvo, del tipo descrito en esta guía para unrodillo tensor a prueba de polvo con sello de laberintoEl tramo superior suele funcionar con rodillos planos, y debido a que ese hilo aplica la abrazadera, su espaciado controla la uniformidad con la que se distribuye la presión. Donde la máquina utiliza canalizaciones convencionales en el hilo inferior, estándarrodillos ociososyholgazanes de entrenamientohacen la mayor parte del trabajo, conrodillos tensores de impactodebajo del punto de alimentación si el material llega con alguna caída. Vale la pena leer sobre cómorodillos tensores autoalineablesEsto puede reducir el problema de alineación en ambos hilos, ya que los fallos de alineación en una máquina de sándwiches son más difíciles de corregir una vez que la unidad está montada que en una cinta transportadora abierta.

Las poleas y los componentes de transmisión son estándar, aunque la geometría es más ajustada. Las poleas de cabeza y cola en la correa inferior siguen la práctica habitual, y la correa superior tiene sus propias poleas de cabeza y cola más pequeñas donde la correa sale y se reincorpora al bolsillo. La fricción entre la correa y la polea debe comprobarse en ambos extremos, porque la correa superior normalmente tiene menos envoltura y no debe ser la primera en deslizarse bajo carga. Un juego completo depoleas transportadorasdel tamaño adecuado para ambos mechones, yrodillos transportadoresSeleccionado para resistir el polvo y la humedad propios de este trabajo, durará mucho más que un paquete más económico en esta tarea.

08Modos de fallo y cuándo una correa doble es la solución incorrecta

Las cintas transportadoras de sándwich suelen fallar de maneras bastante predecibles, y casi todas las fallas se deben a la presión, el estado de los bordes o la limpieza, más que a la propia estructura de la cinta. Esto es útil, ya que significa que un programa de mantenimiento centrado en estos tres aspectos mantendrá una cinta transportadora doble funcionando durante muchos años, mientras que un programa centrado en el cambio de cintas no lo hará.

Ahora bien, pasemos a la parte que el folleto nunca incluye. Hay aplicaciones en las que no se debe usar un transportador sándwich de doble banda, y reconocerlas a tiempo evita un proyecto muy costoso. Si el material es grueso y grumoso, de más de 30 mm aproximadamente, los grumos obstruyen el espacio de alimentación y aplastan la cavidad, por lo que las caras de la banda sufren daños por impacto que ningún tipo de recubrimiento resistirá por mucho tiempo. Elija en su lugar una banda de chevrón o de pared lateral. Si el material es húmedo, cohesivo o adhesivo, como arcilla húmeda, torta de filtración pegajosa o virutas aceitosas, se adherirá a la banda superior y se arrastrará hacia atrás, y el sello se cerrará lentamente con su propio producto. En ese caso, una banda abierta con una limpieza adecuada es más tolerante.

Si la ruta tiene una inclinación moderada, digamos entre 30 y 35 grados, una cinta transportadora doble es simplemente la herramienta equivocada y una cinta de chevrón o de pared lateral hará el trabajo por una fracción del costo. Si el material está muy caliente, por encima del límite de trabajo de las cubiertas de goma estándar, las dos superficies de sujeción están expuestas al calor y el problema se duplica, por lo que un elevador de cangilones o una alternativa resistente al calor merece la comparación. Si la planta no puede mantener de forma fiable el aire comprimido o el sistema de presión mecánica, un elevador vertical con sujeción activa se desviará de las especificaciones, y un diseño pasivo que no pueda alcanzar la presión requerida no es mejor. Y si el material es frágil y no debe aplastarse, recuerde que la sujeción es compresión, por lo que una máquina sándwich es una mala elección para productos friables, incluso cuando el ángulo parezca exigirlo.

Hay otro caso que merece ser aclarado. Una cinta transportadora tipo sándwich no es la solución ideal cuando el objetivo es mover grandes cantidades de material a lo largo de una pendiente suave, ya que su costo y complejidad solo se justifican en pendientes pronunciadas. Si la pendiente es suave, conviene comprar una cinta transportadora convencional de alta resistencia e invertir la diferencia en una carcasa y rodillos de mayor calidad, además de un programa de mantenimiento adecuado. La cinta doble justifica su precio en un rango estrecho de aplicaciones con pendientes pronunciadas, materiales finos y flujo libre; fuera de ese rango, es la solución más costosa para un problema que una cinta más sencilla ya resuelve.

Si se lleva una sola idea de este artículo, que sea que una cinta transportadora doble es una máquina de contención, no una máquina de fricción, y que cada decisión de diseño se deriva de la presión que esté dispuesto a aplicar y mantener. Si se ajusta la presión correctamente, se sellan los bordes, se mantienen ambas cintas limpias y a la misma velocidad, una unidad tipo sándwich hará cosas que ninguna cinta abierta puede hacer. Si se comete algún error en cualquiera de estos aspectos, ningún cuerpo de cinta del catálogo podrá salvarle. Cuando esté listo para analizar una ruta específica, un buen primer paso es comparar la cinta con lo que lograría una cinta abierta, y nuestras notas sobrerodillos autoalineables y seguimiento de la correay sobre cómoLos rodillos de impacto protegen las cintas transportadoras.son útiles compañeros para este. Para una visión más amplia de la familia, consulte nuestraGuía del fabricante de cintas transportadorasy durante mucho tiempo, los elevadores de alta tensión las notas de mantenimiento en nuestroGuía de inspección de correas de cable de aceroAplicar directamente a la cinta inferior de una sandwichera alta.

Indíquenos su ángulo, tonelaje y material; le recomendaremos una correa.

09Preguntas frecuentes

¿Puede una cinta transportadora de sándwiches realmente elevar el material verticalmente, a noventa grados?

Sí, y los elevadores verticales son una configuración habitual, pero son la versión más difícil de mantener en funcionamiento. A 90 grados, la gravedad alcanza su valor máximo, por lo que la presión necesaria para mantener la carga también es máxima, generalmente superior a 12 N/mm de ancho de cinta, y suele diseñarse caso por caso. La alimentación debe ser uniforme, ya que una descarga repentina de material puede detener la columna o empujarla hacia afuera por un borde. Los elevadores verticales también concentran el desgaste en el bastidor de presión y los bordes de la cinta, por lo que solo tienen sentido cuando la alternativa, generalmente un elevador de cangilones, resulta más perjudicial para el material.

¿Hasta qué punto pueden inclinarse estos cinturones antes de que deba usar un cinturón con diseño de espiga?

Por debajo de los 30 a 35 grados, utilice la cinta transportadora en zigzag o lateral y ahorre dinero. Una cinta doble empieza a tener sentido cuando la inclinación supera la capacidad de una superficie abierta y el material es lo suficientemente fino como para sujetarlo, lo que en la práctica corresponde al rango de 40 a 70 grados para la mayoría de los polvos y finos. El factor decisivo no es solo el ángulo, sino el material. Un agregado grueso y seco a 50 grados se beneficia más de una cinta lateral, mientras que un polvo fino y suelto a 50 grados es precisamente para lo que sirve una cinta con sujeción.

¿Qué tipo de material funciona mejor dentro de un bolsillo sujeto con abrazaderas?

El material ideal es fino, seco y bien graduado, con cierta angularidad, razón por la cual la harina de cemento, las cenizas volantes, la arena de fundición y el carbón fino predominan en la base instalada. Las partículas pequeñas crean muchos puntos de contacto, por lo que una presión moderada genera una alta fricción efectiva y la carga se desplaza por la pendiente sin resbalar. Lo que se debe evitar es el material húmedo y cohesivo, ya que se adhiere a la cinta transportadora y se arrastra hacia atrás, o el material redondeado y suelto como los gránulos de plástico, porque las partículas ruedan entre sí y la fuerza de sujeción tiene poco agarre.

¿Ambas correas necesitan su propio sistema de accionamiento y tensado?

En la mayoría de las unidades de pendiente pronunciada, sí. Dos accionamientos independientes permiten que cada correa funcione con el par que realmente necesita y mantienen las velocidades sincronizadas mediante un control, mientras que un solo accionamiento obliga a sobredimensionar una correa y aumenta el riesgo de deslizamiento relativo. Cada correa también necesita su propio tensor, y el superior necesita un recorrido adicional, ya que una correa de contención que pierde tensión deja de sellar los bordes. Si el tensor superior se queda sin recorrido, la máquina presenta fugas, por lo que los diseñadores incorporan un recorrido adicional para compensar la dilatación térmica y la relajación de la correa a lo largo de su vida útil.

¿Por qué sigue saliendo material fino por los lados?

Las fugas en los bordes casi siempre se deben al sellado entre las dos correas, más que a las correas en sí. Si la correa superior no se alinea correctamente, la abertura se cierra en un lado y se abre en el otro, y la abertura provoca fugas inmediatamente. Un perfil de borde desigual, o un efecto de arrastre que cierra gradualmente la abertura del bolsillo, produce el mismo resultado. La solución consiste en corregir la alineación, renovar el sellado de los bordes y mejorar la limpieza para que ambas caras queden secas, ya que un bolsillo sellado solo permanece sellado mientras se cumplen estas tres condiciones.

¿Con qué frecuencia hay que cambiar la correa superior en comparación con la inferior?

La correa de transporte suele ser la más corta de las dos, pero no por desgaste debido a la carga. Suele fallar en los bordes por flexión sobre poleas pequeñas, por fuerzas de arrastre y por sobrepresión sostenida, y sufre más cuando la limpieza es deficiente y el material se arrastra hacia atrás. En una máquina bien ajustada que funciona a menos de 60 grados con una buena limpieza, la correa superior puede durar varios años. En una unidad vertical caliente y polvorienta con el bastidor de presión funcionando a máxima potencia, espere tener que reemplazarla con mucha más frecuencia que la correa de transporte inferior, y considérelo en el presupuesto de repuestos.