CABEZA DE TAPONAMIENTO CON ACTUADOR DE MOTOR LINEAL.

Dispositivo para taponar envases (4) con un tapón corona (14),

que comprende una placa (3) de soporte de envase y una cabeza (2) de taponamiento, en el que un actuador lineal (16) está vinculado, sin la interposición de una leva, o bien a dicha cabeza (2) de taponamiento o bien a dicha placa (3) para el movimiento recíproco de la cabeza de taponamiento con relación a la placa, caracterizado porque dicha cabeza de taponamiento comprende un cuerpo exterior (7) en el que está acomodado de manera deslizante un elemento (9) de taponamiento, estando definido un asiento para un muelle calibrado (13) entre la superficie superior de dicho elemento (9) de taponamiento y la superficie interior del extremo superior (7') del cuerpo exterior (7) y actuando dicho muelle calibrado en dichas superficies

Cabeza de taponamiento con actuador de motor lineal.

La presente invención se refiere a un dispositivo para el taponamiento de envases, en particular botellas.

En el campo de las plantas de embotellado, se conocen máquinas de taponamiento de tipo giratorio que están equipadas con una pluralidad de cabezas de taponamiento y con una pluralidad de placas para soportar las botellas. Las placas y las cabezas de taponamiento giran en sincronía en la cinta transportadora como para completar el ciclo de taponamiento en el arco de rotación de 360º. Las etapas operacionales del proceso de taponamiento pueden ser resumidas de la siguiente manera: el envase entra en la cinta transportadora en sincronía con la cabeza de taponamiento, en la que ya está presente el tapón. Específicamente, el tapón ha sido retirado previamente del sistema de alimentación de tapón y después ha sido precentrado en la cabeza de taponamiento. La cabeza de taponamiento, actuada por una leva, es bajada hasta contactar con la boca del envase, sobre el que empieza a ejercer la presión necesaria para asegurar el tapón en el envase. La placa en la que se soporta la botella es de hecho un gato en el que actúa un muelle calibrado. Este muelle calibrado desplaza la bajada de la cabeza de taponamiento ejerciendo una fuerza de reacción que garantiza una fuerza de taponamiento predeterminada y constante independientemente de la altura del envase. La cabeza de taponamiento es elevada después, de nuevo por la acción de la leva, como para desaplicarse del envase que puede así abandonar la cinta transportadora de taponamiento.

El aparato de la técnica anterior descrito anteriormente sufre, sin embargo, de desventajas que hacen su uso costoso y un tanto poco práctico.

El documento DE 1782378 A divulga un dispositivo para taponar envases de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, en el que el actuador lineal está vinculado a la cabeza de taponamiento.

El documento DE 2526234 A divulga un dispositivo que puede ser usado en máquinas de llenado y de cierre, en el que la respectiva cabeza de llenado o de cierre permanece estacionaria y la botella es elevada hacia la respectiva cabeza.

El objeto en el que se basa la presente invención es, por lo tanto, el de proporcionar un aparato para el taponamiento de envases como se especifica en las reivindicaciones de aparato adjuntas.

Un objeto adicional de la presente invención es un método para el taponamiento de envases como se define en las reivindicaciones de método adjuntas.

Características y ventajas adicionales del dispositivo de taponamiento para envases que forma el tema de la presente invención se pondrán de manifiesto fundamentalmente por las descripciones de ejemplos de realización dadas en lo sucesivo a modo de indicación y que no implican ninguna limitación, en referencia a las siguientes figuras:

la figura 1 muestra una vista en corte de una cabeza de taponamiento de acuerdo con la presente invención;

la figura 2 muestra una vista en corte que muestra la secuencia de operaciones para taponar una botella con el dispositivo de acuerdo con la presente invención;

la figura 3 muestra una vista en corte de un detalle de la cabeza de taponamiento de acuerdo con una realización alternativa de la presente invención.

En referencia a las figuras mencionadas anteriormente, el dispositivo de taponamiento que forma el tema de la presente invención, designado en su conjunto por el número 1, comprende esencialmente una cabeza 2 de taponamiento y una placa 3 para soportar el envase 4.

La cabeza 2 de taponamiento y la placa 3 están fijados de manera segura a la cinta transportadora (no mostrada en los dibujos) por medio de respectivos brazos 5, 5'.

Fijado en el brazo 5 de la cabeza 2 de taponamiento, por ejemplo por medio de un sistema de tornillo/tuerca, hay un manguito 6 en el que el cuerpo exterior 7 de dicha cabeza de taponamiento está acomodado de manera deslizante. Unos cojinetes 8 de guía están dispuestos entre el manguito 6 y el cuerpo hueco 7.

El cuerpo exterior 7 de la cabeza de taponamiento es hueco y se acomoda de manera deslizante dentro del elemento 9 de taponamiento. Dicho elemento 9 de taponamiento posee una porción superior 9' en aplicación deslizante con la superficie interior del cuerpo exterior 7 y la porción inferior 9''. La parte superior 9' es substancialmente cilíndrica y está compuesta a su vez por dos secciones de diámetros diferentes, teniendo la sección inferior un diámetro menor, para permitir el asiento de un cojinete 10 de guía. La porción inferior 9'' del elemento 9 de taponamiento, por el contrario, es de forma troncocónica, como para crear un asiento para un muelle 11 de restablecimiento entre su superficie exterior y la superficie interior del cuerpo exterior 7. El muelle 11 ejerce presión, por un extremo, en el reborde hecho en el punto de conexión entre la porción superior 9' y la porción inferior 9'' del elemento 9 de taponamiento y, por el otro extremo, en una brida 12 que sobresale desde la superficie interior del cuerpo exterior 7. De esta manera, el elemento 9 de taponamiento se sostiene en la posición elevada dentro del cuerpo exterior 7.

Por encima del extremo superior del elemento 9 de taponamiento, está hecho un asiento para un muelle calibrado 13, preferiblemente de tipo elastómero de poliuretano. El muelle calibrado 13 ejerce presión en la superficie superior del elemento 9 de taponamiento y en la superficie interior del extremo superior 7' del cuerpo exterior 7.

El elemento 9 de taponamiento posee imanes en su extremo inferior por medio de los cuales es retenido el tapón corona 14.

El extremo superior 7' del cuerpo exterior 7 de la cabeza 2 de taponamiento está vinculado al pistón 15 que está conectado a un actuador lineal 16. El actuador 16 es preferiblemente un motor eléctrico, más preferiblemente un motor lineal, en particular de tipo sin escobillas. Motores que pueden ser usados como motores lineales incluyen motores síncronos de imán permanente y motores lineales asíncronos de inducción. El actuador lineal 16 puede ser también de tipo neumático o hidráulico.

Dicho actuador lineal 16 está conectado a una unidad de control y de monitorización para regular la fuerza de taponamiento con relación a un valor predeterminado. Especialmente en el caso del motor lineal, la unidad de control y de monitorización puede, por ejemplo, realizar las siguientes funciones:

- registrar el consumo de energía del motor, que es proporcional a la fuerza de taponamiento aplicada a la botella,

- comparar el valor de consumo de energía registrado con un valor predeterminado, al que corresponderá una fuerza de taponamiento predeterminada, y

- enviar una señal de control a dicho motor para controlar su estado operacional, por ejemplo para apagar el motor o invertir el recorrido del pistón.

La unidad de control y de monitorización también puede:

- registrar, por ejemplo por medio de un sensor apropiado, la posición del pistón, la cabeza de taponamiento o la placa,

- comparar la posición registrada del pistón, la cabeza de taponamiento o la placa con un valor predeterminado, que estará preestablecido en función de la fuerza de taponamiento a ser aplicada al envase, y

- enviar una señal de control al motor para regular el recorrido del pistón como para obtener la fuerza de taponamiento predeterminada.

En referencia a las figuras 2a-2d, se dará ahora una descripción del funcionamiento del dispositivo de taponamiento de acuerdo con la invención.

La figura 2A muestra el dispositivo de acuerdo con la invención en una fase de taponamiento en la que el tapón corona 14 ya ha sido agarrado por la cabeza 2 de taponamiento y ha sido precentrado por medio de un movimiento ascendente seguido de un movimiento descendente del cuerpo exterior 7 con relación al elemento 9 de taponamiento. Esta fase de precentrado es realizada de manera convencional y, por lo tanto, no será descrita en detalle.

Como se muestra en la figura 2b, la cabeza 2 de taponamiento es bajada después hasta que entra en contacto con el cuello de la botella por medio de un movimiento vertical descendente del pistón 15 accionado por el actuador lineal 16. En este punto, la fase de taponamiento en sentido verdadero empieza, disponiendo dos fases consecutivas. Durante la primera fase, como se muestra en la figura 2c, la cabeza 2 de taponamiento continúa su descenso,...

1. Dispositivo para taponar envases (4) con un tapón corona (14), que comprende una placa (3) de soporte de envase y una cabeza (2) de taponamiento, en el que un actuador lineal (16) está vinculado, sin la interposición de una leva, o bien a dicha cabeza (2) de taponamiento o bien a dicha placa (3) para el movimiento recíproco de la cabeza de taponamiento con relación a la placa, caracterizado porque dicha cabeza de taponamiento comprende un cuerpo exterior (7) en el que está acomodado de manera deslizante un elemento (9) de taponamiento, estando definido un asiento para un muelle calibrado (13) entre la superficie superior de dicho elemento (9) de taponamiento y la superficie interior del extremo superior (7') del cuerpo exterior (7) y actuando dicho muelle calibrado en dichas superficies.

2. Dispositivo de taponamiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho actuador lineal (16) es un motor eléctrico, un actuador hidráulico o un actuador neumático.

3. Dispositivo de taponamiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dicho actuador lineal (16) es un motor lineal sin escobillas.

4. Dispositivo de taponamiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho muelle calibrado (13) es de tipo elastómero de poliuretano.

5. Dispositivo de taponamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho actuador lineal (16) está conectado a dicha cabeza (2) de taponamiento por medio de un pistón (15) y en el que dicha cabeza (2) de taponamiento está insertada de manera deslizante en un manguito (6) fijado a un brazo (5) asegurado en la cinta transportadora de la máquina de taponamiento.

6. Dispositivo de taponamiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho actuador lineal (16) está conectado a dicha placa (3) por medio de un pistón (15).

7. Dispositivo de taponamiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, comprendiendo dicho dispositivo una unidad de control y de monitorización para la regulación de la fuerza de taponamiento en referencia a un valor predeterminado.

8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 7, en el que dicha unidad de control y de monitorización:

- registra el consumo de energía del actuador lineal (16),

- compara el valor de consumo de energía registrado con un valor predeterminado, y

- envía una señal de control al actuador lineal (16) para controlar su estado operacional.

9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, en el que dicha unidad de control y de monitorización:

- registra la posición del pistón (15), la cabeza (2) de taponamiento o la placa (3),

- compara la posición registrada con un valor predeterminado, y

- envía una señal de control al actuador lineal (16) para regular el recorrido del pistón (15) como para obtener una fuerza de taponamiento predeterminada.

10. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que dicha unidad de control y de monitorización:

- registra la altura del envase (4) sujeto a taponamiento,

- compara el valor registrado con un valor de referencia, y

- envía una señal de control al actuador lineal (16) para regular el recorrido del pistón (15) como para obtener la fuerza de taponamiento predeterminada.

11. Dispositivo de taponamiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que dicha unidad de control y de monitorización:

- registra la fuerza aplicada al envase,

- compara el valor registrado con un valor de referencia predeterminado, y

- envía una señal de control al actuador lineal (16) para regular la fuerza de taponamiento en referencia a un valor predeterminado.

12. Dispositivo de taponamiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dicho dispositivo comprende un dinamómetro para medir la fuerza de reacción a la que es sometida la cabeza (2) de taponamiento durante la fase de taponar el envase (4).

13. Máquina de taponamiento de tipo giratorio, caracterizada porque comprende un dispositivo (1) de taponamiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

14. Método de taponar envases (4) con tapones corona (14), que comprende las fases de:

- proporcionar un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, y

- regular automáticamente la fuerza de taponamiento con relación a un valor predeterminado.

15. Método de acuerdo con la reivindicación 14, en el que dicha regulación automática de la fuerza de taponamiento tiene lugar por medio de una unidad de control y de monitorización.

16. Método de acuerdo con la reivindicación 15, en el que dicha regulación automática de la fuerza de taponamiento tiene lugar por medio de:

- registrar el consumo de energía del actuador lineal (16),

- comparar el valor de consumo de energía registrado con un valor predeterminado, y

- enviar una señal de control al actuador lineal (16) para controlar su estado operacional.

17. Método de acuerdo con la reivindicación 15, en el que dicha regulación automática de la fuerza de taponamiento tiene lugar por medio de:

- registrar la posición del pistón (15), la cabeza (2) de taponamiento o la placa (3),

- comparar la posición registrada con un valor predeterminado, y

- enviar una señal de control al actuador lineal (16) para regular el recorrido del pistón (15) como para obtener la fuerza de taponamiento predeterminada.

18. Método de acuerdo con la reivindicación 15, en el que dicha regulación automática de la fuerza de taponamiento tiene lugar por medio de:

- registrar la altura del envase (4) sometido a taponamiento,

- comparar el valor registrado con un valor de referencia, y

- enviar una señal de control al actuador lineal (16) para regular el recorrido del pistón (15) como para obtener una fuerza de taponamiento predeterminada.

19. Método de acuerdo con la reivindicación 15, en el que dicha regulación automática de la fuerza de taponamiento tiene lugar por medio de:

- registrar la fuerza aplicada al envase (4),

- comparar el valor registrado con un valor de referencia predeterminado, y

- enviar una señal de control al actuador lineal (16) para regular la fuerza de taponamiento en referencia a un valor predeterminado.