ES2209758T3 - Aparato para la formacion de pilas de articulos discoidales de numero predeterminado, en particular de tapas metalicas para latas y similares. - Google Patents

Abstract

Aparato para la formación de pilas de artículos discoidales de número predeterminado, en particular de tapas metálicas para latas y similares, que presenta: un dispositivo roscado (10) dispuesto de modo que alimenta los artículos uno por uno, de manera que quedan separados entre sí, y unos medios para contar los artículos alimentados por el dispositivo roscado (10), caracterizado porque el dispositivo roscado retira los artículos de una pila vertical soportada en el mismo y por: una pista continua (20) a lo largo de la cual deslizan los artículos en una disposición apilada y que comienza corriente abajo del dispositivo roscado (10) para conducir las pilas que contienen un número predeterminado de artículos hasta una estación final (50) en la cual las pilas están dispuestas en sentido horizontal o inclinado; y un dispositivo giratorio (30) que conduce las pilas de artículos de número predeterminado y las impulsa una por una a lo largo de dicha pista (20) desde el punto donde salen del dispositivo roscado (10) hasta la estación final (50).

Description

Aparato para la formación de pilas de artículos discoidales de número predeterminado, en particular de tapas metálicas para latas y similares.

La presente invención se refiere a un aparato para la formación de pilas de artículos discoidales de número predeterminado, en particular de tapas metálicas para latas y similares destinadas a ser unidas al cuerpo de la lata por soldadura de costura, así como de artículos que presentan unas características geométricas equivalentes.

Una aplicación típica pero no exclusiva de la invención está destinada a instalaciones para la preparación de paquetes de tapas apiladas para latas. Dichos paquetes son preparados por el fabricante de la tapa y a continuación son transportados a la fábrica que aplica la tapa después de introducir el producto en la lata. Un dispositivo de este tipo se da a conocer en el documento US-A-5.163.073.

Un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un aparato capaz de formar pilas de objetos discoidales de número predeterminado, que funcione de forma precisa y fiable.

Este y otros objetivos se consiguen mediante la invención según se caracteriza en las reivindicaciones.

La invención se describe en detalle a continuación con la ayuda de las figuras anexas, que ilustran una forma de realización no exclusiva de la misma, a título de ejemplo.

la Figura 1 representa una sección en el plano vertical I-I de la Figura 3;

la Figura 2 representa una parte ampliada de la Figura 1;

la Figura 3 representa una sección en el plano III-III de la Figura 2;

las Figuras 4A, 4B y 4C representan secciones esquemáticas a través del dispositivo roscado en el plano IV-IV de la Figura 3, en tres momentos sucesivos de su funcionamiento;

la Figura 5 representa una vista en perspectiva de uno de los medios roscados de la Figura 4A.

El aparato de la invención comprende, en su parte inicial, un dispositivo roscado 10 dispuesto de modo que alimenta los artículos 8 (en particular, unas tapas metálicas substancialmente planas para latas), una por una, de manera que quedan separadas entre sí, retirándolas de una pila vertical 81 de longitud indeterminada que se apoya en dicho dispositivo.

En las Figuras 4A, 4B y 4C se representa el dispositivo roscado 10 en detalle, de manera simplificada. Dicho dispositivo roscado 10 comprende dos o más sinfines 11 paralelos (en este caso se prevén tres) de eje vertical, que son girados con la misma velocidad y en el mismo sentido por un motor 110 mediante una cadena de transmisión 112 y ruedas dentadas relativas 113 (representadas únicamente en la Figura 3). Cada uno de los sinfines 11 comprende un cuerpo cilíndrico, provisto de un árbol 16, en cuya superficie lateral se prevé una ranura helicoidal 12 de sección transversal cuadrada, que comunica con el extremo superior 11' y el extremo inferior 11'' del sinfín 11. La parte restante del cuerpo define una rosca helicoidal 13 que sobresale en sentido radial de la base 14 de la ranura.

Los sinfines 11 están distribuidos de forma angular y están posicionados a la misma distancia del eje de la pila 81, en relación geométrica con los artículos 8 de modo que éstos se apoyan de forma simultánea, mediante su borde periférico 8' (véase la Figura 5), contra el extremo superior 11' y a continuación en la rosca 13. Encima del extremo superior 11' de cada uno de los sinfines, se prevé un elemento plano y delgado 15 que presenta una arista radial 151 y que sobresale en sentido radial del árbol 16 a la manera de la rosca 13, y que también sobresale encima del punto en el cual la ranura 12 comunica con el extremo superior 11'. El elemento 15 separa dos artículos adyacentes mediante su arista 151, pudiéndose regular su posición angular con respecto a la ranura 12 en función del grosor de los artículos 8. En detalle, el artículo 8 dispuesto en la parte inferior de la pila 81 (designado con la referencia numérica 8a en las Figuras 4A, 4B, 4C) se apoya en primer lugar, mediante su borde, en el extremo superior 11' de los sinfines 11 (véase la Figura 4A), y a continuación, a medida que giran dichos sinfines, el borde del artículo 8a pasa gradualmente a apoyarse en la superficie superior de la ranura 12. En el momento en el que ocurre este paso, la arista 151 del elemento 15 queda introducida entre el artículo 8a y el artículo 8b dispuesto inmediatamente encima de ello. A medida que los sinfines 11 siguen girando, el artículo 8b (y por lo tanto toda la pila dispuesta encima) está soportado por el elemento 15 y está mantenido en posición de apoyo, mientras que el borde del artículo 8a desliza a lo largo de la ranura 12, para desplazarse hacia abajo hasta salir del dispositivo 10 y caer hacia abajo libremente.

De esta manera, el dispositivo 10 separa y distancia (mediante una distancia equivalente al paso de la ranura 12) los artículos individuales de la pila vertical 81 que se apoya en el extremo superior de los sinfines 11, y los impulsa a descender uno por uno de forma sucesiva.

Encima del dispositivo 10 se prevé una serie de vástagos verticales 61 distribuidos de forma angular y dispuestos en una relación geométrica mutua con el fin de definir un pasillo vertical destinado a contener la pila 81 de artículos con cierto grado de holgura.

Inmediatamente corriente abajo del dispositivo 10 se prevén unos medios para contar la cantidad de artículos entregados por el dispositivo. De forma específica, se prevén dos medios sensores ópticos 17 (en particular de tipo fibra óptica) con el fin de detectar el paso de los artículos 8 a medida que caen del dispositivo 10, y de transmitir la señal relativa a un dispositivo electrónico (de tipo conocido, no representado en las figuras) que los cuenta.

Inmediatamente corriente abajo del dispositivo 10 comienza una pista continua 20 a lo largo de la cual deslizan los artículos dispuestos en pilas, empezando en sentido vertical su extremo corriente arriba y, a continuación, después de un ángulo de por lo menos 90 grados, dicha pista conduce las pilas de artículos hasta una estación final 50 en la cual las pilas están dispuestas en sentido horizontal o inclinado (como se ilustra en las figuras).

De forma detallada, la pista 20 comprende una serie de vástagos mutuamente paralelos y distribuidos de forma angular 21, dispuestos en una relación geométrica de modo que definen un pasillo destinado a contener una pila de artículos 8 con cierto grado de holgura. Los vástagos 21 presentan una forma curvada para conformar un recorrido substancialmente circunferencial que atraviesa, preferentemente, un ángulo comprendido entre 100-500 grados.

Los vástagos 21 están unidos entre sí y están soportados mediante unos anillos 22, cada uno de los cuales está fijado a todos los vástagos 21. Los anillos están abiertos en la zona orientada hacia el interior del arco de modo que entre los dos vástagos 21 dispuestos en dicha zona, permanece abierto un canal longitudinal para el paso de los elementos radiales 33a y 33b (descritos en detalle a continuación).

Al lado de la pista 20 y en sentido coplanario con la misma, se prevé un dispositivo giratorio 30 dispuesto de modo que acompaña a las pilas de artículos 8 y las impulsa a desplazarse, una por una, a lo largo de la pista 20 desde el punto donde salen del dispositivo roscado, hasta la estación final 50.

El dispositivo giratorio 30 comprende una rueda 31 de eje horizontal dispuesto al lado de, pero en la proximidad del plano medio vertical a través de la pista 20 que se extiende substancialmente en forma de arco de círculo, estando su parte central substancialmente coaxial con respecto a la rueda 31. Dicha rueda 31 está soportada por un árbol 32 soportado por el bastidor de soporte general 7 del aparato, y es girada mediante un motor 310 mediante una transmisión de cadena 311.

La rueda 31 hace girar una pluralidad de pares de elementos radiales 33a y 33b, comprendiendo cada uno de ellos dos vástagos paralelos radiales 331 unidos entre sí en su extremo interior mediante una pieza posterior 34. Cada uno de los elementos radiales 33a, 33b está fijado a la rueda 31 mediante una pieza de guía respectiva 35 que está fijada a la rueda 31 y presenta dos orificios pasantes radiales a través de los cuales deslizan los vástagos 331 sin holgura. En virtud de dicho acoplamiento, los elementos 33a y 33b se pueden desplazar en sentido radial con respecto a la rueda 31, entre una posición extraída en la cual se encuentran relativamente alejados de la parte central de la rueda 31 y pueden interferir con el recorrido de los artículos 8 dispuestos en la pista continua, y una posición retirada en la cual se encuentran relativamente cerca a la parte central de la rueda y no interfieren con los artículos 8. Las piezas de guía 35 están fijadas a la cara anterior de la rueda 31 y sobresalen en sentido axial hacia adelante de la misma de tal modo que el plano medio vertical en el cual se desplazan los elementos 33a, 33b queda substancialmente coplanario con respecto al plano medio vertical a través de la longitud de la pista 20.

Asimismo se prevén unos medios para el desplazamiento radial de los elementos 33a, 33b, con el fin de desplazar y mantener dichos elementos radiales 33a, 33b de forma sucesiva en sus posiciones extraída y retirada, en combinación con el giro de la rueda 31.

Dichos medios comprenden una unidad neumática de cilindro-pistón 36 soportada por el bastidor 7 en una posición fija a la parte lateral de la parte central de la rueda 31, de tal manera que no interfiere en el recorrido de los elementos 33a, 33b que son girados por dicha rueda 31. La proyección horizontal del eje de la unidad de cilindro-pistón 36 atraviesa substancialmente la parte central de la rueda 31. El vástago de la unidad de cilíindro-pistón 36 soporta en su extremo un cuerpo 37 que sobresale en sentido lateral hacia la rueda 31 y en el recorrido definido por las piezas posteriores 34. Cuando el vástago de la unidad de cilindro-pistón 36 se encuentra en posición retirada, el cuerpo 37 está en la proximidad del eje de la rueda 31 (tal y como indican líneas a trazos de la Figura 3) y no interfiere en la recorrido de los elementos 33a, 33b, mientras que cuando se extiende el vástago, el cuerpo 37 intercepta dicha pieza 34, prevista en el mismo recorrido, con el fin de impulsar al elemento radial relativo 33a, 33b a adoptar su posición extraída (según indican las líneas sólidas de la Figura 3).

Al lado de la rueda 31, y en proximidad a la misma, está previsto un disco fijo vertical 38 fijado al bastidor 7 en una posición hacia el interior del recorrido de las piezas de guía 35 de modo que no interfiere con ellas. La cara anterior del disco 38 presenta una pista 39 conformada por dos paredes concéntricas que sobresalen hacia adelante 39' y 39'', entre las cuales deslizan las piezas posteriores 34 de forma guiada.

Los elementos radiales están divididos en una serie de pares (tres en la forma de realización representada en las figuras), comprendiendo cada uno de ellos un elemento corriente arriba 33a y un elemento corriente abajo 33b.

Dichos elementos 33a, 33b de cada par forman entre ellos un ángulo que resulta ligeramente mayor que el del arco circunferencial definido por una pila de artículos 8 de número predeterminado, dispuesta en la pista 20.

La unidad de cilindro-pistón 36 funciona de modo que desplaza los elementos radiales 33a, 33b para que adopten su posición extraída cuando alcanzan una posición angular predeterminada, en la cual quedan dispuestos a una corta distancia de la salida del dispositivo roscado. En una forma de realización preferida, representada en las figuras, el eje de la unidad de cilindro-pistón 36 se encuentra en un plano horizontal P (en el cual se dispone también el eje de la rueda 31) a una corta distancia debajo de la salida del dispositivo 10, para extraer los elementos radiales 33a, 33b cuando éstos se encuentran en el plano P.

La pista 39 comienza en el plano P, en el punto en el cual se encuentra la pieza posterior 34 cuando el elemento 33a, 33b está en posición extraída, y continua en el sentido de avance de los artículos, de modo que permanece a una distancia constante del eje de la rueda 31 y, por lo tanto, mantiene los elementos radiales 33a, 33b en su posición extraída. Cuando los elementos radiales 33a, 33b han pasado más allá del inicio de la estación final 50, la pista 39 reduce gradualmente su distancia desde la rueda 31, con el fin de devolver los elementos 33a, 33b a su posición retirada.

Asimismo, el aparato comprende un sistema automático de control, de tipo conocido y no representado en las figuras, que está acoplado a los medios contadores de los artículos.

Los artículos 8 destinados a ser manipulados por el aparato de la invención, están dispuestos inicialmente en el pasillo vertical definido por los vástagos 61, para formar una pila 81 de longitud indefinida.

El aparato de la invención funciona según unos ciclos de funcionamiento, comprendiendo cada uno de ellos una primera etapa en la cual se cuentan los artículos 8 que salen del dispositivo 10 a medida que descienden, y se apilan en la parte descendente de la pista 20 al apoyarse contra un elemento radial anterior 33a. Cuando la pila alcanza la cantidad predeterminada de artículos (pila completa), empieza la segunda etapa en la cual se desplaza la pila completa hacia adelante a través de un ángulo reducido y se dispone un elemento radial posterior 33b contra el extremo corriente arriba de la pila completa.

Durante la primera etapa del siguiente ciclo, mientras que se está formando una pila apoyada contra el siguiente elemento radial anterior 33a, dicha pila completa es impulsada mediante el elemento radial posterior relativo 33b a lo largo de la parte ascendente de la pista 20, hasta la estación final 50.

De forma detallada, al inicio del ciclo operativo, un elemento radial anterior 33a está dispuesto en el plano horizontal P y está impulsado a adoptar su posición extraída mediante la unidad de cilindro-pistón 36, de tal modo que su parte dispuesta más hacia el exterior cruza la pista 20 en un punto justo debajo de la salida de los artículos 8 del dispositivo 10 (según indican las líneas a trazos de la Figura 2).

En este punto, los artículos 8 salen gradualmente del dispositivo 10, y caen sobre la pista 20 e interrumpan su caída cuando se apoyan contra el elemento 33a. De forma simultánea son detectados por los sensores 17 y se cuentan.

A medida que los artículos 8 entran en la pista 20, acumulan de forma gradual para formar una pila reducida 82, girándose el dispositivo 30 en el mismo sentido de modo que la parte superior de la pila que se está formando siempre se encuentra a una corta distancia de la salida del dispositivo 10 (según indican las líneas sólidas de la Figura 2). En este sentido, se prevé un sensor 18 destinado a informar al sistema automático de control cuando la parte superior de la pila 82 ha alcanzado una distancia predeterminada de la salida del dispositivo 10. En cuanto esto ocurre, el sistema realiza un desplazamiento angular (relativamente reducido) de la rueda 31 con el fin de bajar la parte superior de la pila.

A continuación, la rueda 31 avanza en pasos angulares reducidos (en sentido antihorario), hasta que la pila 82 contiene el número predeterminado de artículos 8. Durante esta etapa, la pila 82 está soportada por la pista 20 y por el elemento radial individual 33a, mantenido en su posición extraída, guiado por la pista 39. Por lo tanto, resulta necesario que la pila 82 ocupe solamente la parte descendente de la pista 20, o también sólo una parte reducida de la parte ascendente, para permitir que los artículos 8 acumulen de forma compacta por su propio peso, uno por uno. Preferentemente, cuando la pila 82 contiene el número predeterminado de artículos, el elemento anterior 33a por lo tanto, no ha excedido, o únicamente ha excedido ligeramente, el punto mínimo de la pista 20.

En este punto, el sistema comienza la corta segunda etapa del ciclo, en la cual mientras que se interrumpe el funcionamiento del dispositivo 10, se hace girar la rueda 31 en primer lugar según un ángulo reducido para llevar el elemento posterior 33b al plano P. Inmediatamente después, se hace funcionar la unidad de cilindro-pistón 36 para desplazar el elemento 33b de modo que adopte su posición extraída (según se ilustra en la Figura 1) en la cual, debido a su distancia angular del elemento 33a, está dispuesto ligeramente encima de la parte superior de la pila 82. En este punto, la pila de artículos, ahora compuesta por el número predeterminado de artículos 8 (pila completa, designada a continuación con la referencia numérica 83), queda entre el par de elementos 33a y 33b. En cuanto se ha impulsado al elemento 33b a adoptar la posición extraída, el sistema hace girar la rueda 31 con el fin de desplazar al plano P el elemento anterior 33a del siguiente par de elementos 33a, 33b, funcionando de nuevo a continuación el dispositivo 10 para reiniciar el ciclo anteriormente descrito.

Una vez que el elemento posterior 33b ha sido impulsado también a adoptar su posición extraída, los dos extremos de la pila completa 83 quedan entre un par de elementos 33a y 33b y, por lo tanto, puede ser avanzado a lo largo de la parte ascendente de la pista 20, a la vez que permanece compacta. Esto ocurre mientras que los artículos 8 siguen su descenso gradual del dispositivo 10 y la rueda 31 avanza en pasos reducidos para producir una pila en formación 82 apoyada sobre el elemento anterior 33a siguiente.

A medida que la rueda 31 avanza de la manera descrita, la pila completa 83 es impulsada a avanzar a lo largo de la parte ascendente de la pista 20 mediante el elemento posterior 33b hasta que dicha pila entra en la estación 50, donde se apoya en una rampa recta inclinada hacia arriba 51. La pista 20 termina después del inicio de la estación 50, y la pila 83 dispuesta en la rampa 51 puede ser recogida utilizando unos medios conocidos que la transfieren a la próxima estación de funcionamiento.

En particular, la pila 83 puede ser manipulada de forma conveniente mediante un dispositivo de transferencia del tipo descrito en la patente italiana nº 1.260.119 a nombre del solicitante de la presente solicitud, que comprende dos elementos longitudinales (no representados en las figuras) que actúan a modo de pinza destinada a agarrar por sus caras laterales la pila 83 dispuesta en la rampa 51, y que se desplazan a lo largo de una guía fija 52, cuya parte inicial está dispuesta debajo de la rampa 51.

Una vez que el elemento posterior 33b ha empujado la pila 83 sobre la rampa 51, la pista 39 devuelve dicho elemento gradualmente a su posición retirada. Durante el giro posterior de la rueda 31, los elementos 33a y 33b permanecen en su estado retirado, parcialmente conducidos por la pista 39 y parcialmente por su propio peso, hasta alcanzar la posición definida por el plano P.

La presente invención permite obtener unas pilas compuestas por cualquier número preciso de artículos, y presentarlas en una estación en una posición cómoda para su manipulación por parte de una siguiente máquina.

Se pueden introducir en la invención numerosas modificaciones de tipo práctico y aplicable, pero sin apartarse del alcance del concepto inventivo, tal como se reivindica a continuación.

Claims (8)

1. Aparato para la formación de pilas de artículos discoidales de número predeterminado, en particular de tapas metálicas para latas y similares, que presenta:

un dispositivo roscado (10) dispuesto de modo que alimenta los artículos uno por uno, de manera que quedan separados entre sí, y

unos medios para contar los artículos alimentados por el dispositivo roscado (10), caracterizado porque el dispositivo roscado retira los artículos de una pila vertical soportada en el mismo y por:

una pista continua (20) a lo largo de la cual deslizan los artículos en una disposición apilada y que comienza corriente abajo del dispositivo roscado (10) para conducir las pilas que contienen un número predeterminado de artículos hasta una estación final (50) en la cual las pilas están dispuestas en sentido horizontal o inclinado; y

un dispositivo giratorio (30) que conduce las pilas de artículos de número predeterminado y las impulsa una por una a lo largo de dicha pista (20) desde el punto donde salen del dispositivo roscado (10) hasta la estación final (50).

2. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo roscado comprende dos o más sinfines girados de modo idéntico (11) de eje vertical, en cuya rosca se apoya el borde periférico de los artículos y que están dispuestos para separar individualmente los artículos de la pila vertical (81) que está soportada en dichos sinfines (11), y para hacer descender dichos artículos al hacer girar los sinfines (11).

3. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha pista continua (20) en la cual deslizan los artículos apilados, comienza en sentido vertical desde su extremo corriente arriba y, a continuación, después de pasar a través de un ángulo de por lo menos 90 grados, conduce la pila de artículos a una estación final (50) en la cual las pilas están dispuestas de modo horizontal o inclinado.

4. Aparato según la reivindicación 3, caracterizado porque el dispositivo giratorio (30) comprende:

una rueda (31) de eje horizontal dispuesto al lado de y coplanaria con la pista continua (20), presentando la pista continua (20) un recorrido substancialmente en forma de arco circunferencial con su parte central substancialmente coaxial con la rueda (31);

una pluralidad de pares de elementos radiales (33a, 33b) girados por la rueda (31) y que pueden ser desplazados en sentido radial con respecto a la rueda (31) entre una posición extraída en la cual interfieren con el recorrido de los artículos en la pista continua (20), y una posición retirada en la cual no interfieren con dichos artículos; y

unos medios para el desplazamiento radial de los elementos radiales (33a, 33b), con el fin de desplazar dichos elementos radiales de modo que adopten y mantengan de forma sucesiva una posición extraída y una posición retirada, en combinación con el giro de la rueda (31).

5. Aparato según la reivindicación 4, caracterizado porque los elementos radiales (33a, 33b) de cada par forman entre ellos un ángulo ligeramente mayor que el del arco circunferencial definido por una pila de artículos de número predeterminado dispuesta en la pista (20), funcionando dichos medios (36, 39) para el desplazamiento radial de los elementos radiales (33a, 33b) desplazándolos de modo que adopten su posición extraída cuando están en una posición angular predeterminada a una corta distancia de la salida del dispositivo roscado (10), y devolviéndolos a su posición retirada cuando dichos elementos radiales (33a, 33b) han pasado más allá del inicio de la estación final (50).

6. Aparato según la reivindicación 4, caracterizado porque comprende un sistem de control, acoplado a los medios para contar los artículos con el fin de determinar el funcionamiento cíclico, comprendiendo cada ciclo:

una primera etapa en la cual se cuentan los artículos que salen del dispositivo (10) a medida que descienden, y se apilan en la parte descendente de la pista (20), apoyándose contra un elemento radial anterior (33a) hasta que la pila contiene el número predeterminado de artículos (8);

una segunda etapa en la cual se desplaza la pila completa hacia adelante según un ángulo reducido y se dispone un elemento radial posterior (33b) contra el extremo corriente arriba de la pila completa;

durante la primera etapa del siguiente ciclo, mientras que se está formando una pila apoyada contra el siguiente elemento radial anterior (33a), la pila completa formada anteriormente está impulsada por el elemento radial posterior relativo (33b) a lo largo de la parte ascendente de la pista (20), hasta alcanzar la estación final (50).

7. Aparato según la reivindicación 6, caracterizado porque al inicio del ciclo operativo, un elemento radial anterior (33a) permanece en el plano horizontal P y es impulsado a su posición extraída por la unidad de cilindro-pistón (36), de modo que su parte dispuesta más al exterior cruza la pista (20) en un punto previsto justo debajo de la salida del dispositivo (10), y a continuación, a medida que los artículos (8) entran en la pista (20), donde acumulan para formar una pila (82), se hace girar el dispositivo (30) en el mismo sentido, para bajar el elemento anterior (33a) de modo que la parte superior de la pila (82) que se está formando siempre se encuentre a una corta distancia de la salida del dispositivo (10).

8. Aparato según la reivindicación 6, caracterizado porque durante la segunda etapa del ciclo, mientras que se interrumpe el funcionamiento del dispositivo roscado (10),

en primer lugar se hace girar la rueda (31) según un ángulo reducido para llevar el elemento posterior (33b) al plano P;

inmediatamente después, se hace funcionar una unidad de cilindro-pistón (36) para desplazar el elemento (33b) de modo que adopte su posición extraída en la cual queda dispuesto ligeramente encima de la parte superior de la pila (82);

y a continuación se hace girar la rueda (31) para desplazar el elemento anterior (33a) del siguiente par de elementos (33a, 33b) al plano P.