Cabeza de tornillo.

Cabeza de tornillo para el enroscamiento de un elemento roscado en un cuerpo de base,

en particular para elenroscado de una caperuza roscada sobre una botella, con una instalación de sujeción, en la que se puede fijar elelemento roscado, en la que la instalación de sujeción presenta al menos una palanca (26) colocada de formapivotable en una pieza de base (10) de la cabeza de tornillo, con un brazo de sujeción (30) y una disposición demuelle (52) que actúa sobre la palanca (30), en la que la palanca (26) puede ser impulsada por medio de la fuerzade resorte de la disposición de muelle (52) de tal manera que el brazo de sujeción (30) entra en engrane de sujecióncon el elemento roscado, en la que la disposición de muelle (52) está dispuesta sobre el lado del al menos un brazode sujeción (30), que está dirigido hacia el eje de tornillo (A), caracterizada porque al menos una palanca (28) esuna palanca de doble brazo (26), que presenta adicionalmente al brazo de sujeción (30) un brazo de fuerza (28), enla que el brazo de fuerza (28) está apoyado directa o indirectamente en la disposición de muelle (52).

Cabeza de tornillo La presente invención se refiere a una cabeza de tornillo para el enroscamiento de un elemento roscado en un cuerpo de base de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Una cabeza de tornillo de este tipo es, por ejemplo, la cabeza de tornillo conocida a partir de la utilización previa conocida de la solicitante para el enroscamiento automático de caperuzas de cierre sobre botellas de medicamentos. La cabeza de tornillo conocida presenta tres brazos de sujeción que se extienden longitudinalmente con relación del eje del tornillo, que están dispuestos en ángulo de 120 entre sí sobre una trayectoria circular concéntrica al eje del tornillo. Los tres brazos de sujeción son, respectivamente, parte de una palanca de doble brazo en forma de L y presenta además del brazo de sujeción, respectivamente, un brazo de fuerza que parte desde el eje de articulación de la palanca de doble brazo y que se extienden con relación al eje de tornillo de la cabeza de tornillo radialmente hacia fuera. Los extremos libres de los brazos de fuerza están apoyados contra muelles helicoidales, que están dispuestos paralelamente al eje del tornillo a distancia correspondiente de éste y, por otra parte, se apoyan en un disco de apoyo conectado fijamente con la pieza de base.

En el caso de utilización de la cabeza de tornillo conocida, se introduce en primer lugar una barra de apertura a lo largo del eje del tornillo entre los brazos de sujeción, que desplaza los brazos de sujeción hacia fuera y extiende los extremos libres de los brazos de sujeción en este caso con relación del eje del tornillo. Esta extensión de los brazos de sujeción se realiza en contra de la fuerza de los muelles, que impulsan los brazos de fuerza. A través de la extensión de los tres brazos de sujeciones separan secciones de sujeción colocadas en los extremos libres de los brazos de sujeción unas de las otras, de manera que una caperuza de cierre a enroscar se puede posicionar entre ellos. En el caso de la retirada de la barra de apertura, los brazos de sujeción pivotan hacia atrás la fuerza de los muelles que impulsan los brazos de fuerza, hasta que las secciones de sujeción de los brazos de sujeción engranan con la caperuza de cierre y retienen fijamente con seguridad la caperuza de cierre. La cabeza roscada se baja entonces con la caperuza de cierre sobre una botella y se desplaza en rotación alrededor del eje de tornillo, de manera que la caperuza de cierre es enroscada sobre la botella. Tan pronto como la caperuza está enroscada y se ha alcanzado en este caso un momento de enroscamiento deseado, se detiene la rotación de la cabeza de tornillo. Después de insertar de nuevo la barra de apertura y de aflojar el encaje de sujeción de las secciones de sujeción con la caperuza de cierre se separan la cabeza de tornillo y la botella enroscada y la cabeza de tornillo está preparada para la recepción de otra caperuza de cierre.

En la cabeza de tornillo conocida se plantea el siguiente problema. Para el par de roscado entre la caperuza de cierre y la botella están predeterminadas determinadas zonas de tolerancia especialmente en el sector de procesamiento de medicamentos. Así, por ejemplo, por una parte, la botella debe estar cerrada suficientemente hermética. No obstante, el par de apertura, que debe aplicarse para la apertura de la botella, debería ser solamente tan grande que se pueda enroscar la caperuza de cierre sin mucho gasto de fuerza. Por ejemplo, resulta un ángulo de roscado de aproximadamente 5º, dentro del cual la rotación de la caperuza de cierre debe detenerse durante el enroscado.

Para poder mantener tal exactitud durante el enroscado, es posible seleccionar una velocidad de rotación suficientemente lenta de la cabeza de tornillo durante el enroscado. Con este método no se pueden cumplir, sin embargo, los requerimientos de la productividad. No obstante, en el caso de una elevación necesaria para ello del número de revoluciones de la cabeza de tornillo a un valor deseado de, por ejemplo, aproximadamente 800 a 900 rpm, que corresponde a un tiempo de enroscado total de, por ejemplo, aproximadamente 150 milisegundos, entonces para el mantenimiento del intervalo predeterminado para el par de enroscado, es necesario mantener la rotación de la cabeza de tornillo dentro de pocos milisegundos. Puesto que la cabeza de tornillo presenta un momento de inercia relativamente grande en virtud de la instalación de sujeción necesaria con las tres palancas de doble brazo, sucede con frecuencia que en la práctica no se alcanza o se excede la zona teórica para el par de enroscado. Esto es atribuible a que en virtud de los partes de torsión altos, que son necesarios para el frenado de la cabeza de tornillo, los mecanismos de regulación fallan, de manera que o bien se enrosca la caperuza más floja o se excede el valor límite para el par de apertura.

Para la solución de este problema, se conoce una cabeza de tornillo que prescinde de una instalación de sujeción y presenta un alojamiento adaptado a la forma de una caperuza roscada determinada. No obstante, para el arrastre giratorio de la caperuza a través del alojamiento de la cabeza de tornillo es necesario que la caperuza presente un borde con ranuras que se extienden longitudinalmente al eje de tornillo, en las que puede engranar un perfil de ranuras del alojamiento. Por lo tanto, una cabeza de tornillo de este tipo solamente se puede emplear en una medida limitada para determinados tipos y tamaños de caperuzas de cierre.

Además, se conoce elevar la velocidad de sincronización de una instalación para el enroscamiento de caperuzas de cierre sobre botellas de medicamentos enroscando varias botellas al mismo tiempo con una pluralidad de cabezas de tornillo, reduciendo entonces el número de revoluciones de las cabezas de tornillo individuales, para poder

mantener de una manera fiable las tolerancias para el momento de enroscamiento. Tal solución está unida naturalmente con gasto de espacio y de costes correspondientemente grande.

La cabeza de tornillo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce a partir del documento US 6 250 046 B1.

A la vista de los problemas mencionados de cabezas de tornillo conocidas, el cometido de la presente invención es preparar una cabeza de tornillo, que posibilita también a elevadas velocidades de rotación un enroscamiento fiable entre el elemento roscado y el cuerpo de base. En particular, el cometido de la presente invención es preparar una cabeza de tornillo con momento de inercia reducido para posibilitar por ejemplo durante el enroscamiento de una caperuza roscada sobre una botella, también a altas velocidades de enroscamiento, un enroscamiento con un par de enroscamiento que está dentro de un intervalo teórico predeterminado.

De acuerdo con la presente invención, este cometido se soluciona por medio de una cabeza de tornillo 1.

De acuerdo con ello, la cabeza de tornillo de acuerdo con la invención permite disponer la disposición de muelle claramente más cerca del eje de tornillo. Puesto que la distancia de la disposición de muelle desde el eje de tornillo contribuye al cuadrado en la disposición de muelle al momento de inercia total de la cabeza de tornillo, se esta manera se prepara una cabeza de tornillo con momento de inercia claramente reducido. Los momentos de torsión, que son necesarios para la aceleración y frenado de la cabeza de tornillo, son esencialmente más pequeños, de manera que se puede conseguir con mayor exactitud un par de roscado deseado. Por otra parte, la reducción del momento de inercia de la cabeza de tornillo posibilita que en una zona predeterminada para el par de enroscado se puede elevar la velocidad de rotación de la cabeza de tornillo y la velocidad de sincronización total para el enroscado del elemento roscado con el cuerpo de base, con lo que se eleva la productividad de una instalación general.

A través de la reducción del par de rotación necesario para la aceleración y frenado de la cabeza de tornillo se pueden diseñar, además, el accionamiento de manera economizadora de energía y de costes o bien una instalación predeterminada, en la que se acciona la cabeza de tornillo de acuerdo con la invención, se puede accionar con el mismo gasto de energía con una velocidad de sincronización más elevada.

De acuerdo con la invención, la al menos una palanca es una palanca de doble brazo, que presenta adicionalmente al brazo de sujeción un brazo de fuerza, estando apoyado el brazo de fuerza directa o indirectamente en la disposición de muelle. La fuerza de la disposición de muelle, que actúa sobre el brazo de fuerza de la al menos una palanca, se puede transmitir entonces a través de articulación de la palanca de doble brazo... [Seguir leyendo]

1. Cabeza de tornillo para el enroscamiento de un elemento roscado en un cuerpo de base, en particular para el enroscado de una caperuza roscada sobre una botella, con una instalación de sujeción, en la que se puede fijar el elemento roscado, en la que la instalación de sujeción presenta al menos una palanca (26) colocada de forma pivotable en una pieza de base (10) de la cabeza de tornillo, con un brazo de sujeción (30) y una disposición de muelle (52) que actúa sobre la palanca (30) , en la que la palanca (26) puede ser impulsada por medio de la fuerza de resorte de la disposición de muelle (52) de tal manera que el brazo de sujeción (30) entra en engrane de sujeción con el elemento roscado, en la que la disposición de muelle (52) está dispuesta sobre el lado del al menos un brazo de sujeción (30) , que está dirigido hacia el eje de tornillo (A) , caracterizada porque al menos una palanca (28) es una palanca de doble brazo (26) , que presenta adicionalmente al brazo de sujeción (30) un brazo de fuerza (28) , en la que el brazo de fuerza (28) está apoyado directa o indirectamente en la disposición de muelle (52) .

2. Cabeza de tornillo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la disposición de muelle (52) comprende un elemento de resorte (54) que se extiende esencialmente concéntrico al eje de tornillo (A) , en particular elemento de resorte de plástico.

3. Cabeza de tornillo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque el elemento de resorte (54) es de forma cilíndrica, en particular de forma cilíndrica hueca.

4. Cabeza de tornillo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la al menos una palanca de doble brazo (26) está configurada esencialmente en forma de L, en la que con relación al eje del tornillo (A) , el eje de articulación (24) de la palanca de doble brazo (26) se encuentra radialmente fuera, el brazo de fuerza (28) se extiende esencialmente desde el eje de articulación (24) radialmente hacia dentro y el brazo de sujeción (30) se extiende esencialmente a lo largo del eje de tornillo (A) .

5. Cabeza de tornillo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el brazo de sujeción (30) de la al menos una palanca (26) presenta una sección de activación de la apertura (42) que apunta hacia el eje del tornillo (A) , en particular a modo de un rodillo de activación de la apertura (42) colocado de forma giratoria en el lado del brazo de sujeción (30) que apunta hacia el eje del tornillo (A) , de tal manera que una barra de apertura insertada axialmente en la cabeza de tornillo desplaza la sección de activación de la apertura (42) con relación al eje del tornillo (A) radialmente hacia fuera y en este caso extiende el brazo de sujeción (30) con relación al eje de tornillo (A) .

6. Cabeza de tornillo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la instalación de sujeción comprende otras dos palancas (26) esencialmente iguales a la palanca (26) mencionada, para el enclavamiento de un elemento roscado, en la que las palancas (26) están alojadas en proyecciones (18) de la pieza de base (10) que se extienden radialmente hacia fuera con relación al eje de tornillo (A) .

7. Cabeza de tornillo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la tensión previa de resorte de la disposición de muelle (52) es regulable por medio de al menos un asiento de muelle ajustable (58) .

8. Cabeza de tornillo de acuerdo con la reivindicación 8 ó 8, caracterizada porque las palancas (26) pueden ser impulsadas por uno y el mismo elemento de resorte (54) .

9. Cabeza de tornillo de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizada porque las palancas (28) están apoyadas en un lado de un primer disco de asiento de muelle común (56) , en cuyo otro lado está apoyada la disposición de muelle (52) y porque la disposición de muelle (52) está apoyada, por otra parte, en un segundo disco de asiento de resorte (58) .

10. Cabeza de tornillo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque el segundo disco de asiento de resorte (58) es desplazable axialmente con preferencia a través de un proceso de roscado, con relación a la pieza de base (10) .

11. Cabeza de tornillo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la pieza de base

(10) presenta al menos un tope de rotación (64; 64a) dispuesto a distancia del eje de articulación (A) de la palanca

(26) para el brazo de sujeción (30) de la al menos una palanca doble (26) .

12. Cabeza de tornillo de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque el tope de torsión (64; 64a) forma una guía (66; 66a; 67a) que se extiende esencialmente radial al eje de tornillo (A) , en la que el brazo de sujeción

(30) es guiado durante la articulación de la palanca doble (26) .

13. Cabeza de tornillo de acuerdo con la reivindicación 11 ó 12, caracterizada porque para cada brazo de sujeción

(30) está previsto un tope de rotación (64; 64a) , en la que los topes de rotación (64; 64a) están configurados en una sola pieza en una rueda dentada concéntrica al eje de tornillo (A) .