Equipo para la medida de la fuerza de relajación de tapones tras su encorchado.

El equipo cuenta con un dispositivo básico en el que participa un bastidor (1) con guías longitudinales (5) para deslizamiento de una cuna (2) de frente (6) curvo-cóncavo, cuna que se prolonga en oposición a dicho frente en un eje de transmisión (3) que la relaciona con una célula de carga (4). Entre el frente (6) de la cuna (2) y un frente complementario (10) de la extremidad correspondiente del bastidor (1), se sitúa un gollete en dos mitades (7-7') susceptible de contraerse radialmente en contra de la tensión de tendencia al a expansión radial del tapón (9) a ensayar.

De esta manera cuando se introduce el tapón en el seno del gollete en dos mitades, se genera una presión sobre la cuna (2) que a través del eje (3) es transmitida a la célula de carga (4), la cual envía la correspondiente señal eléctrica a una unidad electrónica, con sus correspondientes pantalla de visualización, teclado, procesador y memoria, para el tratamiento de las señales recibidas y correspondiente suministro de la información al usuario.

Equipo para la medida de la fuerza de relajación de tapones tras su encorchado.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un equipo especialmente concebido para llevar a cabo de forma precisa y sencilla la medida de la fuerza de relajación de los tapones, en particular de los tapones para botellas de vino, tras el encorchado de dichos tapones en las correspondientes botellas.

Se trata pues de medir la fuerza de relajación o de reacción que el tapón ejerce en sentido radial sobre la pared interior del cuello de la botella después del encorchado.

La invención se encuadra pues dentro de la tecnología de fabricación de los tapones para el cierre de botellas de vino, tanto si éstos están realizados a base de corcho natural como de aglomerado de corcho o de otros materiales tanto naturales como de síntesis, pero que han de tener un determinado comportamiento desde el punto de vista físico-mecánico análogo al corcho.

Antecedentes de ea invención

Los tapones de uso normal para el embotellado del los vinos tienen forma cilíndrica, con unas dimensiones nominales de 24 mm de diámetro por 44 mm de longitud. En el proceso de encorchado son introducidos en el interior del cuello de la botella en dos tiempos; en un primer tiempo, el tapón es comprimido en sentido radial reduciendo su diámetro nominal desde los 24 mm iniciales hasta el entorno de los 16 mm de diámetro de cierre de la mordaza; en un segundo tiempo, el tapón es empujado longitudinalmente mediante un émbolo y arrastrado al interior del cuello de la botella cuyo diámetro medio tiene unos 19 mm. Las propiedades mecánico-elásticas y de recuperación del diámetro del tapón, hacen que éste quede presionando interiormente el cuello de la botella, efectuando así el tapado. Es en estas condiciones en las que deseamos medir la fuerza de relajación del tapón o fuerza de reacción del tapón contra el gollete de la botella.

Una vez encorchada la botella para que el vino pueda completar su maduración con normalidad, es necesaria una buena capacidad de cierre y hermeticidad de los tapones, capacidad que debe mantenerse desde el momento del embotellado hasta la extracción. Esta capacidad de cierre se corresponde básicamente con la fuerza que el tapón ejerce en sentido radial sobre el interior del cuello de la botella (fuerza de relajación). De aquí se deduce la importancia que el conocimiento y la medida de este parámetro tiene para el mejor tapado del vino, circunstancia ésta que preocupa desde siempre a fabricantes de tapones, bodegueros y laboratorios tecnológicos y de investigación.

El conocimiento del valor de la fuerza de relajación o de reacción que los tapones ejercen en el interior del cuello de la botella, dada la importancia y trascendencia que tiene, ha sido una constante a lo largo del tiempo.

Los primeros valores para este parámetro fueron estimados mediante la aplicación de la fórmula:

Fr = Fext / μ

Siendo,

Fr: Fuerza de relajación.

Fext: Fuerza de extracción del tapón de la botella.

μ: Coeficiente de rozamiento tapón/botella.

Dada la dificultad y la imprecisión que presentan las metodologías actualmente disponibles para la medida de la fuerza de extracción (Fext) y del coeficiente de rozamiento (μ), el valor estimado para Fr no deja de ser una aproximación.

Los primeros intentos conocidos para la medida directa de este parámetro, quedan recogidos en la Norma Portuguesa NP-2803, del año 1987, que en sus páginas 17 y 18 recoge el ensayo 7.9 por "comportamiento a compresión después del encorchado". Esta norma y este ensayo sirvieron de documento base para la redacción de la norma Internacional ISO-9727, del año 1991, que en sus páginas 5 y 6 recoge de una forma más clara y entendible el ensayo citado.

El procedimiento que siguen ambas normas para la medida de la fuerza de relajación, no reproduce el proceso de compresión y relajación axial del tapón en el encorchado y, en consecuencia, los valores obtenidos, no se corresponden con los verdaderos valores de la fuerza de relajación del tapón en el interior del cuello de la botella.

Un último intento para la medida de la fuerza de relajación de los tapones dentro del cuello de la botella inmediatamente anterior al método que nos ocupa, ha sido elaborado por los solicitantes. Consiste este método en adaptar una mordaza del tipo de las que se utilizan en las plantas embotelladoras de las bodegas, como útil de trabajo a una máquina universal de ensayos electrónica. De esta forma se puede reproducir perfectamente el proceso de encorchado y obtener unos valores aproximados para la medida de la fuerza de compresión y de relajación del tapón. En la medida de la fuerza de compresión se cometen algunos errores durante el ensayo, errores que se pueden corregir. No sucede igual con la fuerza de relajación, en la que desconocemos la relación que liga el valor de la fuerza ejercida por el tapón con el reflejado en la pantalla de la máquina de ensayo, debido fundamentalmente al mecanismo de transmisión de la fuerza (mordaza) entre el tapón y la máquina.

Descripción de la invención

El equipo que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, permitiendo la medida de la fuerza de relajación con absoluta rigurosidad y precisión, de manera que el conocimiento de este parámetro permite una mejora importante del control de la calidad de los tapones, y abre un nuevo y amplio campo para el estudio y conocimiento de las propiedades mecánico elásticas y de comportamiento de los mismos.

Entre las muchas aplicaciones que se desprenden de su conocimiento se pueden citar, entre otras, las siguientes:

• La caracterización físico-mecánica de los tapones con criterios objetivos y rigurosos.

• La medida del coeficiente de rozamiento de los tapones en uso.

• El estudio de la fuerza de extracción del tapón de la botella (ensayo normalizado), y su relación con los parámetros de los que depende.

• El cálculo y análisis del coeficiente de relajación.

• El estudio y análisis de las funciones de compresión y de relajación.

Para ello y de forma mas concreta, en el sistema que la invención propone participa un dispositivo básico materializado en un bastidor que constituye el soporte del resto de los elementos participantes en dicho dispositivo, concretamente una cuna destinada a recibir un gollete fraccionado en dos mitades, del que se hablará mas adelante, un eje de transmisión de fuerza establecido entre la citada cuna y una célula de carga, eje que transmite la fuerza generada en el seno del gollete en dos mitades, por efecto de la introducción del tapón en el ensayo a la citada célula de carga, y ésta última conectada eléctricamente a una unidad electrónica provista de una pantalla de visualización de datos, de un teclado para introducción de constantes, curvas de calibrado, parámetros del tapón, etc., un procesador encargado de realizar las operaciones matemáticas correspondientes de acuerdo con los parámetros similares de entrada y salida, y la correspondiente memoria de entrada de datos.

El dispositivo básico se monta sobre una peana provista en uno de sus extremos de un cajón deslizable en donde se sitúa un cilindro abrazador, que recibe el gollete en dos mitades con el tapón encorchado al finalizar el ensayo.

Un casquillo o cilindro abrazador es el encargado de mantener unidas las dos mitades del gollete fragmentado diametralmente, en el momento de encorchar el tapón.

Finalmente y como complemento de la estructura descrita, un mango empujador sirve para empujar y arrastrar el gollete en dos mitades con el tapón encorchado y acoplarlo en el dispositivo básico para realización del ensayo, complementándose dicho mango empujador con un tope de ayuda para extraer parcialmente el gollete en dos mitades con el tapón encorchado del cilindro abrazador.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo...

1. Equipo para la medida de la fuerza de relajación de tapones tras su encorchado, que siendo de especial aplicación en ensayos de tapones para botellas de vino, de corcho u otro material de similares prestaciones, se caracteriza porque en el mismo participa un dispositivo básico formado por un bastidor (1), una cuna (2), un eje (3) de transmisión de fuerza hacia una célula de carga (4), y la propia célula de carga, colaborando con dicho dispositivo básico un casquillo materializado en un gollete fragmentado en dos mitades (7-7') y un cilindro abrazador (11).

2. Equipo para la medida de la fuerza de relajación de tapones tras su encorchado, según reivindicación 1ª, caracterizado porque el bastidor (1), que asienta sobre una complementaria peana (12), cuenta con guías (5) para desplazamiento de la cuna (2), a la vez que bastidor (1) y cuna (2) presentan frentes enfrentados y curvo-cóncavos (6-10), entre los que se introduce el gollete en dos mitades (7-7') con su correspondiente tapón (9) a ensayar, transmitiéndose la fuerza de expansión radial del tapón (9) a la célula de carga (4) a través del eje de transmisión (3).

3. Equipo para la medida de la fuerza de relajación de tapones tras su encorchado, según reivindicación 1ª, caracterizado porque las dos piezas (7-7') constitutivas del gollete en dos mitades, son retenidas radialmente por un cilindro abrazador (11) susceptible de ser alojado en un hueco (13) de la peana (12) con acceso a un cajón extraíble (14).