ES2217437T3 - Maquina suministradora de botellas en forma ordenada. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UNA MAQUINA DE ALINEAR Y ENDEREZAR (13) QUE COMPRENDE UNA TOLVA DE ALIMENTACION DE BOTELLAS A GRANEL (11), CUYA PARED INTERIOR TIENE UNAS PALETAS (12) PARA EMPUJAR LAS BOTELLAS E INTRODUCIRLAS EN UNA GUIA HELICOIDAL (14) QUE SE EXTIENDE A LO LARGO DE LA PARED INTERIOR. AL FINAL DE LA GUIA, SE DESCARGAN LAS BOTELLAS (13) EN UN COMPARTIMENTO ANULAR (15) DISPUESTAS ALREDEDOR DE LA PERIFERIA DEL BORDE SUPERIOR DE LA TOLVA, DONDE SE COGEN LAS BOTELLAS PARA DISCURRIR EN CUNAS (21) SOBRE UN SOPORTE (18) CON ABERTURAS, PARA PERMITIR QUE LAS BOTELLAS CAIGAN A UNAS BANDAS TRANSPORTADORAS DE ENDEREZADO (22), QUE GIRAN CONJUNTAMENTE CON LAS CUNAS. DESDE LAS BANDAS TRANSPORTADORAS, SE DESCARGAN LAS BOTELLAS EN LOS COMPARTIMENTOS PERIFERICOS DE UN ANILLO (20) QUE GIRA COAXIALMENTE ALREDEDOR DE LA TOLVA. LOS COMPARTIMENTOS FORMADOS EN EL ANILLO SON DE UN NUMERO MULTIPLO DEL NUMERO DE LAS CUNAS (21) Y DE LAS BANDAS TRANSPORTADORAS (22); LA VELOCIDAD DE GIRO DEL ANILLO (20) ES MAYOR QUE LA VELOCIDAD DE GIRO DE LAS CUNAS (21), PARA ADQUIRIR UNA VELOCIDAD PERIFERICA MAYOR QUE EL PASO ENTRE DOS COMPARTIMENTOS SUCESIVOS PARA CADA GIRO DE LA CUNA QUE CORRESPONDE A LA DESCARGA DE UNA BOTELLA DE CADA CUNA. LA TOLVA Y EL ANILLO SON IMPULSADOS, A TRAVES DE MECANISMOS Y ENGRANAJES, POR UN MOTOR COMUN.

Description

Máquina suministradora de botellas en forma ordenada.

La presente invención está relacionada con una maquina para dirigir botellas de plástico y contenedores similares recogidos de una pila desordenada y para suministrarlas en una fila ordenada.

Dicha máquina suministradora está comprendida por una tolva en la cual las botellas vacías se acumulan o se colocan de manera desordenada. Con la rotación de la pared periférica de la tolva las botellas son empujadas hacia unas guías inclinadas más arriba, hasta que caen sobre el borde superior de la pared para ser recibidas en posición horizontal por guías que son circunferenciales a la tolva.

Palas apropiadas para la máquina que empujan las botellas por las guías circunferenciales hasta las aberturas, a través de las cuales las botellas caen en inferiores horquillas oscilantes trasportadoras capaces de orientar las botellas en una subsiguiente caída, a través de conductos que dirigen las botellas, ya verticales, hacia medios que permiten su evacuación en una fila alineada.

Un ejemplo de dicha máquina se describe en el documento EP-B-374 107.

Con el incremento de la velocidad en el sector embotellamiento, las máquinas embotelladoras están en demanda creciente. Por varios motivos, sin embargo, no es posible incrementar indiscriminadamente la velocidad de rotación de la tolva. La estructura de las máquinas actuales están sujetas a límites operacionales que los hacen insatisfactorios en sectores de embotellamiento masivo.

Para incrementar el nivel de velocidad de suministro se han creado máquinas en las cuales el anillo en el que las botellas ya orientadas caen se hace rotar más rápido que la tolva. Una máquina de este tipo, según el preámbulo de la primera reivindicación, es descrito por ejemplo en el documento US-A-4 825 995. Para asegurar las antes mencionadas diferentes velocidades de rotación, la máquina descrita en ese documento se basa en un mecanismo bastante complicado con cadenas de transmisión y cintas trasportadoras que llevan a un árbol secundario dispuesto fuera del anillo rotatorio periférico. Es obvio que una máquina así configurada puede presentar enormes dimensiones y podría estar sujeta a un rápido deterioro de los componentes transmisores.

El propósito principal de la presente invención es suprimir los defectos arriba mencionados haciendo posible una máquina suministradora que permitiese la entrega de botellas en filas ordenadas con seguridad y alta velocidad operacional y mecanismos motores de partes rotatorias caracterizadas por su simplicidad en la construcción y su limitado espacio.

En atención a este propósito se ha buscado proporcionar, de acuerdo a la presente invención, una máquina orientadora y alineadora de botellas comprendiendo una tolva cargadora de botellas de gran capacidad en cuya pared lateral interna se contienen unas palas para empujar las botellas hacia unas guías helicoidales que se extienden a lo largo de dicha pared lateral interna desde su extremo, donde las botellas son descargadas en unos compartimentos anulares dispuestos alrededor del área periférica del borde superior de la tolva, y donde las botellas son recogidas para ser llevadas por un mecanismo portador en soportes periféricos a la tolva y que rota con la misma, el mecanismo portador teniendo aberturas para dejar caer las botellas en conductos orientadores rotando íntegramente con los soportes y desde donde las botellas son descargadas en los compartimentos periféricos de un anillo que rota de forma coaxial a la tolva a una velocidad mayor, caracterizándose porque la tolva y el anillo son soportados en su rotación por respectivos carros rotativos coaxiales, el carro giratorio de la tolva, accionado por un árbol motor y el carro giratorio del anillo siendo accionado por un árbol accionado en su rotación por el árbol motor por medio de engranajes, los dos árboles dispuestos dentro de la máquina debajo de la tolva, donde los árboles rotan cada uno en sentido contrario al otro con sus respectivos piñones, a los cuales se encuentran fijos, para ocasionar la rotación de los cojinetes dentados coaxiales, que soportan los respectivos carros giratorios.

Para clarificar la explicación de los principios innovadores de la presente invención y sus ventajas con relación a la técnica anterior se describe abajo, con la ayuda de los planos anexos un posible ejemplo en el que se aplican dichos principios. En los planos:

- La Fig. 1 muestra una sección cruzada parcial de una máquina suministradora, prevista de acuerdo con la presente invención.

- La Fig. 2 muestra una vista esquemática o de diagrama junto con el plano del corte II-II de la Fig. 1.

- Las Figuras 3-5 muestran vistas ejemplificativas del ciclo operacional de una máquina de acuerdo a la presente invención.

Con relación a las figuras, la Fig. 1 muestra una sección cruzada de una máquina suministradora referenciada en su conjunto con el número 10. La máquina 10 incluye una tolva 11 con una base estrecha, conteniendo en su pared una pluralidad de varillas 12 que empujan las botellas 13 almacenadas en la tolva a lo largo de guías suspendidas 14. Las botellas empujadas a lo largo de dichas guías 14 caen sobre el borde superior de la tolva en una espacio o compartimento anual (sic) 15 localizado entre la pared de la tolva y una pared fija de contención 16. En el espacio situado entre las dos paredes 15 se encuentran unas guías 18 en una posición circunferencial a la tolva. La tolva rotatoria gira accionada por un motor eléctrico 19 y tiene soportes 21 para empujar las botellas (indicadas con el núm. 13) a lo largo de las guías 18. Como es ya sabido en este sector, las guías 18 tienen aberturas que permiten a las botellas caer en conductos subyacentes con forma de embudo 22 rotando íntegramente junto con los soportes 21 y verticalmente bajo las mismas. Los conductos dirigen las botellas de pie hacia medios de abertura en una fila ordenada.

Los soportes 21 poseen medios conocidos 23 para asegurar la caída de las botellas en posición vertical dentro de los conductos 22.

En el espacio existente entre las paredes 15 situado debajo de los conductos 22 gira un anillo 20 compuesto por compartimentos 24, designado cada uno especialmente para recibir una botella de pie descargada de los conductos. El anillo 20 es girado en sentido coaxial a la tolva por medio de un mecanismo 25 conducido por el mismo motor 19 con una relación motriz que es explicada más abajo. Un aparato extractor en forma de dedo 26 extrae las botellas del anillo cuando éstas llegan y se sitúan opuestas a un mecanismo de traslado con palas giratorias 27 que recoge las botellas, las cuales son movidas en sentido radial por el aparato extractor 26 para colocarlas en una posición 28 donde medios de transporte convencional (por ejemplo cintas transportadoras) las recogen para trasladarlas a lo largo de la línea suministrada por la máquina 10.

Como puede verse en la Fig. 1, el motor 19 hace rotar a través de un reductor 32 un árbol 33 en el que está inserto un piñón 34 para accionar un cojinete dentado 35 que soporta un carro rotativo conjunto con la tolva 11. Unos rodamientos apropiados 37 son interpuestos entre el cojinete 35 y la base de la máquina 38 para asegurar una correcta rotación del carro.

Al árbol 33 se inserta un cilindro dentado 39 al cual se acopla otro cilindro dentado 40 y que se coloca coaxialmente a un árbol secundario 41, llevando este, a su vez y respectivamente, un piñón 42. Con el piñón 42 se engrana un segundo cojinete dentado 43 que soporta un segundo carro rotativo conjunto al anillo 24 que recibe las botellas. Los apoyos o soportes 45 se colocan entre el cojinete dentado 43 y la base 38.

Al árbol secundario 41 puede ser introducido o insertado favorecedoramente una polea 46 que mueva con una cinta 47 otra polea y un árbol auxiliar 49, para controlar la rotación del mecanismo de traslado de botellas 27.

Se desprende claramente de la anterior descripción que el aparato motor del carro rotativo de la máquina de acuerdo a la presente invención permite una significativa simplificación de la estructura y de los mecanismos, que en comparación con otras máquinas de este tipo, permiten asimismo una reducción de las dimensiones generales, en cuanto que los árboles 33, 41 con sus respectivos engranajes acoplados están colocados dentro de límites de la máquina debajo de la tolva.

En las figuras 3-5 se muestra en un diagrama un ciclo operacional de la máquina, que clarifica el sincronismo entre las plataformas 21 y el anillo 20. Para hacerlo más simple en las figuras 3-5 aparecen representadas sólo tres soportes 21a, 21b, 21c separados por un espacio de 120º. En la realidad, los soportes pueden ser mucho más numerosos, por ejemplo veintiuno, siempre uniformemente distribuidos alrededor de la circunferencia. Las guías 18 son sólo tres, divididas por aberturas 29a, 29b, 29c. Las aberturas son suficientemente amplias como para permitir la caída de una botellas virtualmente horizontales pero de forma que puedan permitir su posicionamiento vertical durante la caída en su respectivo hueco o conducto. Como podrá ser evidente para un experto en la materia, las guías 14 están colocadas de tal forma que puedan introducir una nueva botella en uno de los soportes 21 cuando este se vacíe.

En el comienzo del ciclo (Fig. 3) los soportes son así ocupados por botellas colocadas horizontalmente sobre las guías 18. La rotación de los soportes coloca a las botellas en las aberturas 29 (Fig. 4). Las botellas caen así a través de los huecos o conductos y entran verticalmente, cada una, en un compartimento del anillo 20. Tras la caída de las botellas los soportes quedan otra vez vacíos y preparados para recibir tres botellas más (Fig. 5). Es en este punto donde el ciclo de transporte y caída de las botellas en los soportes es repetido de forma idéntica. Por ejemplo, el soporte 21a recibe, entre la abertura 29a de la primera descarga y la 29b, una nueva botella. El soporte 21a continúa rotando y alcanza la abertura 29b, donde descarga la nueva botella en el hueco o conducto 22 fijado bajo el soporte. Desde el hueco o conducto la botella cae en el compartimento 24, pero en esta caída entre 29a y 29b, los mecanismos de rotación de los soportes y el anillo 20 causan una rotación de este anillo 20 de forma que da un paso en relación a cada uno los soportes, que a su vez es la medida de uno de los compartimentos del anillo. De este modo, colocado el conducto de forma opuesta a la abertura 29b, se aproxima el compartimento seguido del compartimento rellenado en el ciclo anterior. El comportamiento durante el próximo movimiento entre 29b y 29c será idéntico.

De esta manera, en una rotación completa cada soporte descarga tres botellas en tres compartimentos sucesivos. Contando con veintiún soportes, cada rotación daría ya entregadas sesenta botellas.

Lo anterior permite un considerable aumento en la frecuencia de entrega de las botellas con respecto a lo que era posible conseguir con máquinas de técnica anterior.

Teniendo en cuenta lo anterior resulta claro que en este momento los fines presentes se consiguen.

Naturalmente, la descripción realizada más arriba, aplicando las innovaciones oportunas de la presente invención se realiza de forma ejemplificativa, sin limitar los mismos dentro del alcance de la presente invención, tal y como es definida por las reivindicaciones adjuntas.

Por ejemplo, el número y forma de los soportes pueden ser modificados en atención a específicos requisitos.

La frecuencia de caída de las botellas en los compartimentos 24 de los anillos rotatorios es especialmente alta y la disposición de los asientos o bases se hace más estrecha para conseguir la alta productividad pretendida por la invención. Por ello el correcta suministro de las botellas cayendo por el hueco o conducto del compartimento del añillo también es crítica.

Teóricamente la botella ha de caer en la base correspondiente cuando ésta se encuentre perfectamente alienada con el hueco o conducto. Sin embargo, en la práctica, puede faltar precisión y regularidad. La botella que caiga ligeramente a destiempo golpeará así la pared lateral de la base y rebotará aún con mayor fuerza. En su caída hacia detrás podrá no ser recibida correctamente en el compartimento, causando de este modo sensibles desventajas en el regular funcionamiento de la máquina.

Para remediar estas inconveniencias, y de acuerdo a la presente invención, la pared lateral del compartimento, que está situada al frente, de acuerdo al sentido de rotación del anillo, tiene su borde superior inclinado hacia el interior del compartimento de forma que el sincronismo entre el proceso de rotación de la rueda y el de caída de la botella es tal que la caída tiene lugar o se produce con una ligera anticipación en el tiempo antes del instante en el que se produce la alineación entre el eje del conducto y el eje del compartimento. La base de la botella golpea este ángulo inclinado y a consecuencia del rebote, que tiene un vector menor de fuerza de empuje hacia arriba y un vector de empuje de la botella que lo alinea con el compartimento, se facilita enormemente la entrada de la botella en el mismo.

La Fig. 2 muestra como la pared separadora 30 entre los compartimentos tiene su borde superior inclinado, con una superficie inclinada 31. La base de la botella, cayendo ésta verticalmente, sigue una trayectoria de rebote de acuerdo a un vector que orienta la botella que reduce drásticamente el vector de rebote vertical. Para obtener dicho resultado de una forma constatable la superficie 31 debe tener un ángulo relativamente pequeño con relación al eje del compartimento, por ejemplo, y preferiblemente, no mayor de 45º.

Claims (5)

1. Máquina orientadora y alineadora de botellas (10) comprendiendo una tolva cargadora de botellas de gran capacidad (11) en cuya pared lateral interna se contienen unas palas (12) para empujar las botellas (13) hacia unas guías helicoidales (14) que se extienden a lo largo de dicha pared lateral interna desde su extremo, donde las botellas son descargadas en unos compartimentos anulares (15) dispuestos alrededor del área periférica del borde superior de la tolva (11), y donde las botellas (13) son recogidas para ser llevadas por un mecanismo portador (18) en casillas (21) periféricas a la tolva (11) y que rota con la misma, el mecanismo portador (18) teniendo aberturas (29) para dejar caer las botellas (13) en conductos orientadores (22) rotando íntegramente con las casillas (21) y desde donde las botellas (13) son descargadas en los compartimentos periféricos (24) de un anillo (20) que rota de forma coaxial a la tolva (11) a una velocidad mayor, caracterizándose porque la tolva (11) y el anillo (20) son soportados en su rotación por respectivos carros rotativos coaxiales (36, 44), el carro giratorio (36) de la tolva (11), accionado por un árbol motor y el carro giratorio (44) del anillo (20) siendo accionado por un árbol (41) accionado en su rotación por el árbol motor (33) por medio de engranajes (39, 40), los dos árboles (39, 41) dispuestos dentro de la máquina (10) debajo de la tolva (11), donde los árboles (33, 41) rotan cada uno en sentido contrario al otro con sus respectivos piñones (34,42), a los cuales se encuentran fijos, para ocasionar la rotación de los cojinetes dentados coaxiales (35, 43), que soportan los respectivos carros giratorios (36, 44).

2. Máquina, de acuerdo a la reivindicación primera, caracterizada porque la velocidad de rotación del anillo (20) es mayor que la velocidad de rotación de los soportes (21), de tal manera que el anillo (20) recorre con relación a los soportes (21) una distancia igual al espacio que hay entre dos compartimentos consecutivos (24) por cada rotación del soporte (21) correspondiente a la descarga de una botella (13) de una casilla (21), por lo cual los compartimentos (24) formados en el anillo (20) son, en número, el triple del número de soportes (21), menos tres.

3. Máquina, de acuerdo a la reivindicación primera, caracterizada porque los conductos orientadores (22) son en forma de embudo.

4. Máquina, de acuerdo a la reivindicación primera, caracterizada porque los compartimentos (24) formados en el anillo (20) están separados por paredes (30) cuyo borde superior (31) está inclinado.

5. Máquina, de acuerdo a la reivindicación cuarta, caracterizada porque el borde superior inclinado (31) tiene una superficie inclinada que forma, con respecto al eje del compartimento (24) un ángulo no mayor de 45º.