ES2238422T3 - Maquina para el tratamiento de recipientes que comprende una mesa con estructura sandwich y procedimiento para la realizacion de una mesa de este tipo. - Google Patents

Abstract

Máquina para el tratamiento de recipientes, principalmente para una línea de embotellado, del tipo que comprende, al menos, una mesa (10) sobre la cual se han montado elementos funcionales (12, 14) aptos, principalmente, para transferir y/o para tratar los recipientes, estando realizada la mesa (10) en forma de una estructura sándwich, que comprende, por una parte, un cajón externo (18, 22) y, por otra parte, un alma interna (17) constituida por un material, que es inyectado en forma líquida en el cajón (18, 22) y que se solidifica en el interior del mismo, y estando montados los elementos funcionales (14) sobre la mesa por intermedio de piezas de interfase (26, 28), que están ancladas en el alma interna de la estructura sándwich.

Description

Máquina para el tratamiento de recipientes que comprende una mesa con estructura sándwich y procedimiento para la realización de una mesa de este tipo.

La invención se refiere al campo de las máquinas para el tratamiento de recipientes, principalmente de las máquinas del tipo que se encuentra en una línea de embotellado. Por lo tanto puede tratarse, principalmente, de máquinas lavadoras, máquinas llenadoras, máquinas para el taponado o para la colocación de cápsulas, o incluso máquinas etiquetadoras.

Estas máquinas comprenden, en general, una mesa que reposa sobre el suelo por medio de pies. Sobre la mesa están fijados elementos funcionales tales como ruedas de transferencia de recipientes o dispositivos para el tratamiento de botellas. En el sentido de la patente, un dispositivo de tratamiento es el órgano que efectúa la operación principal a la que está dedicada la máquina considerada. De este modo, en una máquina de llenado rotativa, este dispositivo de tratamiento será un carrusel sobre el que estén montados picos de llenado. En una máquina lavadora, ésta podrá ser el carrusel que se encarga de los recipientes y que porta las toberas de limpieza.

De una manera muy frecuente, estos elementos funcionales comprenden un carrusel rotativo. Los recipientes recorren, de este modo, siguiendo a disposición de diferentes elementos funcionales sucesivos, una trayectoria constituida por una sucesión de arcos de círculo que se encadenan tangencialmente entre sí. En cualquier caso, para asegurar un buen funcionamiento de la máquina, los elementos funcionales deben estar montados sobre la mesa con el fin de tener una disposición definida con precisión.

Por debajo de la mesa, están reunidos generalmente accesorios tales como los órganos de transmisión, que aseguran el arrastre de los elementos funcionales, así como también bombas o canalizaciones para conducir productos de limpieza o para evacuar productos excedentes vertidos sobre la mesa.

La mesa de la máquina tiene, por lo tanto, como función la de soportar los diferentes elementos funcionales. Ésta debe presentar una rigidez importante, tanto más cuanto que reposa, generalmente, sobre un número limitado de pies, si se quiere poder disponer de espacio libre por debajo de la mesa para la implantación de un máximo de accesorios.

Por otra parte, sobre todo en las aplicaciones alimentarias, la mesa debe poder resistir a la oxidación independientemente de que los productos utilizados para la limpieza de la máquina sean, generalmente, muy corrosivos.

Según el arte anterior, las mesas de tales máquinas están realizadas en forma de una estructura en celosía que, generalmente, está hecha con tubos o con vigas de acero ordinario y que está recubierta por una chapa de acero inoxidable. Con una concepción de este tipo, es preciso generalmente que la estructura en celosía sea relativamente densa, lo que implica, por una parte, la utilización de una gran cantidad de tubos, y lo que implica tiempos de ensamblaje, por ejemplo por soldadura, relativamente importantes. Además, el ensamblaje de los tubos debe efectuarse con una precisión relativamente importante so pena de tener una mesa "zamba". Todo esto supone, por lo tanto, un precio de coste importante. Además, el hecho de prever una chapa de cobertura de acero inoxidable permite ciertamente proteger la estructura en celosía de una gran parte de las proyecciones de productos corrosivos pero no es menos cierto que proyecciones indirectas pueden alcanzar la estructura de acero ordinario y que ésta se encuentre sumergida, en cualquier caso, en una atmósfera frecuentemente propicia a los fenómenos de corrosión (temperatura, humedad, etc...). De aquí resulta que, frecuentemente, al cabo de algún tiempo de funcionamiento, la estructura está atacada por la corrosión, lo que nunca es satisfactorio.

Otra solución, ya propuesta, consiste en la realización en fundición de una mesa monobloque de materia inoxidable. Esta solución es satisfactoria en términos de rigidez y de resistencia a la corrosión, pero implica el empleo de una gran cantidad de materia inoxidable, lo que penaliza, en términos de peso y, todavía más, en términos de costes.

El documento GB-A-2 147 026 describe un procedimiento para la realización de una estructura en forma de sándwich de máquina útil que sería de construcción simple y poco onerosa. Sin embargo, este documento no enseña la manera en la que esta estructura podría ser transportada hasta las máquinas de tratamiento de botellas, con el fin de que tales máquinas, una vez fijados los elementos funcionales, responda a todas las tensiones, principalmente de rigidez y de resistencia a la corrosión.

Con esta finalidad, la invención propone una máquina de tratamiento de recipientes, principalmente para una línea de embotellado, del tipo que comprende, al menos, una mesa sobre la cual están montados elementos funcionales aptos, principalmente, para transferir y/o para tratar los recipientes, estando realizada la mesa en forma de una estructura sándwich, que comprende, por una parte, un cajón externo y, por otra parte, un alma interna constituida por un material que es inyectado en forma líquida en el cajón y que se solidifica en el interior del mismo y los elementos funcionales están montados sobre la mesa por intermedio de piezas de interfase que están ancladas en el alma interna de la estructura sándwich.

Según otras características de la invención:

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el alma interna está constituida por un material de tipo cemento;

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el alma interna está constituida por una resina sintética;

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el cajón está realizado con acero inoxidable;

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el cajón está realizado en forma de chapas plegadas y soldadas;

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el cajón comprende una cara superior, que está formada por elementos de chapas sensiblemente planas pero dispuestas de tal manera, que la cara superior del cajón esté globalmente abombada para favorecer el flujo de los líquidos hacia el exterior de la mesa;

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los elementos funcionales comprenden una rueda de transferencia de recipientes;

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los elementos funcionales, que comprenden un carrusel de llenado de recipientes;

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los elementos funcionales comprenden un carrusel de taponado de los recipientes;

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los elementos funcionales comprenden un carrusel de limpieza de los recipientes;

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los elementos funcionales comprenden pies de soporte de la mesa; y

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la mesa de la máquina está formada por varios elementos yuxtapuestos de mesa.

La invención propone, también, un procedimiento para la realización de una mesa de máquina para el tratamiento de recipientes, que tenga las características precedentes, caracterizada porque comprende las etapas que consisten en:

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disponer las piezas de interfase sobre una plantilla de fabricación para fijar su posición relativa;

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fijar el cajón sobre dichas piezas de interfase;

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llenar el cajón con el material destinado a formar el alma de la estructura sándwich.

Otras características y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto por la lectura de la descripción detallada que sigue, así como por los dibujos adjuntos, en los cuales:

- la figura 1 es una vista esquemática en sección, que ilustra una parte de una máquina dotada con una mesa según las enseñanzas de la invención;

- la figura 2 es una vista en planta desde arriba de una mesa según la invención, prevista para yuxtaponerse con otras mesas complementarias para formar una máquina;

- las figuras 3 a 5 son vistas esquemáticas, que ilustran diferentes etapas de un procedimiento preferido para la realización de una mesa según la invención.

En la figura 1 se ha ilustrado una mesa 10, que forma parte de una máquina para el tratamiento de recipientes. Esta máquina es, por ejemplo, una máquina de lavado, una máquina de llenado, una máquina de taponado, de encapsulado, etc.

Esta mesa presenta, sensiblemente, la forma de una plataforma, que reposa sobre el suelo a través de una serie de pies 12 y que porta un cierto número de elementos funcionales, por ejemplo un carrusel 14, que está montado en rotación alrededor de su eje A1 sobre la mesa 12. Este carrusel está destinado, por ejemplo, a recibir los recipientes para hacerlos sufrir el tratamiento al cual está dedicado la máquina o el elemento de máquina considerado.

En la figura 1 se han ilustrado, únicamente, dos pies 12 y una parte de un carrusel 14, pero una mesa de este tipo puede comprender otros elementos funcionales.

De este modo, en la vista en planta desde arriba de la figura 2, se ha ilustrado una mesa que tiene un contorno poligonal, que puede recibir, por ejemplo, un carrusel de encapsulado de recipientes y dos ruedas de transferencia de recipientes, reposando la mesa sobre una serie de pies 12 dispuestos, normalmente, en cada uno de los ángulos.

De acuerdo con la invención, la mesa 10 se ha realizado en forma de una estructura sándwich.

En su principio, una estructura sándwich comprende un alma interna, que está rodeada por al menos dos elementos de piel externos sensiblemente en forma de placas paralelas. El mayor interés de las estructuras sándwich reside en la relación extremadamente favorable que existe entre su rigidez y su peso. En efecto, en el caso de una estructura sándwich en forma de plataforma, es el alma interna la que confiere a la plataforma la parte esencial de su volumen pero son los elementos de piel externa los que le dan, esencialmente, su rigidez. Para formar la piel externa, se utiliza, generalmente, un material extremadamente rígido, aún cuando este sea relativamente denso y/o costoso. Por el contrario, para la realización del alma interna, se prefiere la utilización de un material menos denso y/o poco oneroso, al menos en comparación con el material que constituye la piel. Este material debe presentar, sin embargo, buenas propiedades de resistencia a la compresión. En efecto, el papel principal del alma interna de una estructura sándwich consiste en evitar que los dos elementos de piel, paralelos, se deformen demasiado según la dirección de su espesor aproximándose entre sí. En efecto, si los dos elementos de piel se aproximan entre sí, incluso localmente, el espesor global de la estructura disminuye. Ahora bien, la resistencia a la flexión de una estructura de este tipo es función del módulo de flexión, cuyo valor varía, para un material dado, con el cubo del espesor. De este modo, si el espesor de la estructura disminuye localmente, debido a esfuerzos de flexión, su resistencia a la flexión disminuirá en proporciones mucho mayores y la estructura correrá el riesgo de hundirse bajo la tensión.

En el ejemplo de realización propuesto, se ha elegido realizar la estructura sándwich en forma de un cajón, cuyas dos pieles externas están unidas entre sí mediante refuerzos de rigidificado 16 realizados en el mismo material que la piel, con el fin de acrecentar todavía más la rigidez intrínseca de la estructura. Además, la estructura en forma de cajón presenta la ventaja de que, una vez realizado el cajón, éste delimita un volumen sensiblemente cerrado en el que es posible inyectar el alma 17 en forma de líquido, como en un molde. El material que constituye el alma se solidifica en el interior del cajón y adopta perfectamente la forma del cajón, lo que garantiza una buena cohesión de la estructura sándwich.

El material utilizado para realizar el cajón es, preferentemente, un acero inoxidable. Ventajosamente, está compuesto, esencialmente, por una placa inferior 18 sensiblemente plana y por una serie de chapas superiores 20 que se apilan y ensamblan entre sí con el fin de formar una cara dorsal superior abombada 22. El carácter abombado de la cara dorsal está previsto para evitar cualquier retención de líquido sobre la cara superior de la mesa. Cualquier líquido que haya sido vertido sobre la mesa tiende por lo tanto a escurrirse hacia el exterior de la misma. Además, el carácter abombado de la cara dorsal 22 permite aprovechar un efecto de bóveda con relación al peso de los elementos funcionales, que están soportados por la mesa, lo cual es favorable para la rigidez global de ésta.

La cara dorsal superior abombada 22, que puede realizarse también en forma de una pieza única, obtenida por conformado o por moldeo, pero la utilización de chapas plegadas y soldadas permite disminuir el precio de coste, al mismo tiempo que se preserva una gran libertad en cuanto a la posibilidad de adaptar exactamente la forma de la mesa en función de su implantación. En efecto, una solución de este tipo no necesita la fabricación previa de un molde oneroso.

Para el material que constituye el alma 17, la elección recae sobre un material que inicialmente se encuentre en forma líquida, por lo tanto susceptible de ser colado en el interior del cajón, después de que éste haya sido ensamblado. Este material deberá ser suficientemente fluido como para rellenar perfectamente cualquier espacio interno del cajón. Evidentemente, este material debe solidificarse a continuación para presentar una buena resistencia a la compresión.

Otros parámetros a tener en consideración para la elección del material que constituye el alma son, como se ha visto más arriba, su densidad y su coste.

En el ejemplo propuesto, el material que constituye el alma es un cemento. En el mercado existen diferentes tipos de preparaciones listas para ser empleadas, para formar cementos que presenten características diversas, pero todos ellos tienen en común una gran facilidad de aplicación y una gran resistencia a la compresión. Estos cementos presentan, generalmente, una densidad menor que 2,5, que es mucho menor que la densidad de un acero (generalmente comprendida entre 7 y 8). A título de ejemplo, es posible utilizar un cemento especial comercializado bajo la marca "LECAMIX FORTE" por la sociedad LATERITE s.p.a., Milán, Italia. Este tipo de cemento presenta una densidad del orden de 1, es decir aproximadamente ocho veces menor que la del acero utilizado para formar el cajón.

También se hubiera podido haber elegido una resina sintética termoendurecible, incluso una espuma termoendurecible relativamente densa. Sin embargo, el coste de una solución de este tipo es mayor que el de la solución retenida en el ejemplo ilustrado.

Según una característica de la invención, es ventajoso inyectar cemento en el cajón una vez que este haya sido realizado. Por lo tanto es preferible que el cajón sea sensiblemente estanco.

Un procedimiento particularmente ventajoso para la realización de una mesa según la invención ha sido ilustrado en las figuras 3 a 5.

Como puede verse en la figura 3, este procedimiento implica la utilización de una plantilla 24. Esta plantilla 24 tiene como finalidad efectuar un posicionamiento previo absoluto de diferentes piezas de interfase, alrededor de las cuales se construirá el cajón, debiendo permitir estas piezas de interfase a continuación la fijación sobre la mesa de los diferentes elementos funcionales.

En el ejemplo ilustrado, la plantilla 24 comprende, por lo tanto, emplazamientos sobre los cuales se posicionan los pies 12 y un fuste de interfase 26 destinado al montaje del carrusel 14.

Igualmente comprende emplazamientos para recibir peones de interfase 28. Los peones 28 presentan, respectivamente, un pie 30, que está destinado a sobresalir por el interior del cajón para formar, por ejemplo, un peón de fijación para diversos accesorios de la máquina, un cuerpo 32, destinado a extenderse a través de un orificio previsto a este efecto en la placa inferior 18 del cajón, y una cabeza de enganche 34, que presenta superficies con destalonado para estibar el peón 28 en el cemento.

Una vez dispuestos en sus emplazamientos respectivos, los pies 12 y las diferentes piezas de interfase, tales como el fuste 26 y los peones 28, tienen entre sí una disposición predefinida. Evidentemente, la plantilla 24 puede tener otros emplazamientos para otras piezas de interfase si la mesa debe portar otros elementos funcionales. Esta disposición es fraguada y debe permitir asegurar un posicionamiento tan preciso como sea posible de los diferentes elementos funcionales entre sí, una vez que hayan sido montados sobre las piezas de interfase.

En una etapa siguiente, se conduce la placa inferior 18 hasta su posición sobre los elementos posicionados previamente. Por lo tanto, la placa 18 está prevista, por ejemplo, con orificios adecuados 36 para permitir su colocación. A continuación, como puede verse en la figura 4, se fija la placa 18 con los diferentes elementos colocados previamente sobre la plantilla 24, por ejemplo por soldadura. En el transcurso de esta operación, estos elementos, a saber principalmente los pies y las piezas de interfase, permanecen en sus emplazamientos respectivos para conservar su posicionamiento geométrico preciso.

Una vez solidarizada la placa 18 inferior con los diferentes elementos posicionados previamente, se procede al ensamblaje de las otras partes del cajón, a saber, principalmente, los refuerzos 16 y las chapas 20, que forman la cara dorsal 22. Se observará que los refuerzos 16 pueden estar formados también por partes abatidas de una de las chapas 20, como por piezas independientes. Preferentemente, estos refuerzos 16 son elementos de placa que están dispuestos en planos perpendiculares al plano general de la mesa 10. Igualmente, es preferible que estos refuerzos estén dotados con aberturas 38 para evitar la formación de compartimentos estancos en el interior del cajón.

En efecto, una vez ensamblado el cajón de este modo, es posible colar en el mismo el cemento (o la resina termoendurecible), vigilándose para que se rellene perfectamente por completo el interior del cajón. Como se ha ilustrado en la figura 5, puede ser preferible efectuar esta operación colocando la mesa al revés, debido al carácter abombado de la cara dorsal 22 del cajón. En el ejemplo se puede ver que la placa inferior 18 comprende, a este efecto, orificios de inyección 42, que se pueden obturar eventualmente tras la operación de inyección del cemento. Preferentemente, se utilizará un cemento que presente, en el transcurso del secado, una contracción tan pequeña como sea posible, incluso un cemento que presente una ligera expansión.

Una vez que se ha solidificado el alma, la mesa, constituida de este modo, presenta una gran rigidez, al mismo tiempo que presenta un espesor relativamente pequeño. Este pequeño espesor permite dejar libre, por debajo de la mesa 10, un espacio útil importante en el que pueden alojarse diversos órganos o accesorios que participan en el funcionamiento de la máquina. En contra de lo que ocurre en el caso de una mesa que comprenda una estructura en celosía, será fácil, principalmente, implantar bajo la mesa con estructura de sándwich correas de transmisión que permitan asegurar el arrastre en rotación de ciertos elementos funcionales.

Se señalará, por otra parte, que los refuerzos horadados 16 permiten un amarre perfecto de la cara dorsal superior abombada con el alma interna 17.

Además, la mesa 10 forma entonces un conjunto compacto, perfectamente limpiable e inoxidable.

En los procedimientos tradicionales, los diferentes elementos funcionales, o las piezas de interfase que los portan, están posicionados individualmente, respectivamente con relación a la mesa. Ahora bien esto puede presentar imperfecciones geométricas inherentes a cualquier fabricación de piezas de grandes dimensiones. Por el contrario, en el procedimiento de fabricación según la invención, están posicionados todos ellos con relación a una misma referencia "exacta": la plantilla 24 que, al reutilizarse para la fabricación de todas las mesas idénticas, incluso para varios tipos de mesa similares, puede fabricarse con gran precaución. De aquí resulta que los elementos funcionales de la máquina, a saber, principalmente, los que son utilizados para el tratamiento de los recipientes o para el posicionado de la máquina con relación a otras máquinas adyacentes, tienen una posición geométrica perfectamente definida, independientemente de la precisión con la que se haya realizado el cajón. Esto explica que este último puede realizarse sin excesiva precaución por ensamblaje de chapas plegadas y soldadas.

Se señalará que, por otra parte, una parte, al menos, de las chapas soldadas, que forman la cara dorsal abombada 22, presenta una parte replegada sensiblemente en forma de U, con el fin de formar, en todo el contorno de la mesa, un canalón 40 apto para recuperar un líquido que haya sido vertido sobre la cara dorsal 22.

Evidentemente, el ejemplo de realización que ha sido ilustrado de manera esquemática en las figuras es únicamente uno de los posibles modos de realización de la invención. La invención, que consiste principalmente en utilizar una estructura sándwich para realizar el cuerpo principal de la mesa 10, puede ser realizada con variantes.

De este modo, se podrá prever, por ejemplo, la realización de los pies 12 al menos en parte según el mismo principio que un cajón relleno con un alma para obtener una gran rigidez. Eventualmente estos pies pueden tomar la forma de extensiones del cajón principal de la mesa con el fin de que el cemento sea inyectado en los pies al mismo tiempo que en la mesa.

La otra característica principal de la invención consiste en el procedimiento de realización según el cual el cajón está formado, de alguna manera, alrededor de las piezas de interfase que están destinadas a portar los elementos funcionales, lo que permite prever tolerancias de fabricación relativamente amplias para la mesa, al mismo tiempo que se vigila que estos elementos funcionales estén perfectamente fijados con esta mesa. En efecto, en el ejemplo ilustrado, puede verse que tanto los peones de anclaje 28 como el fuste 26 de los pies 12 están perfectamente amarrados no solamente con el cajón, sino también con el alma interna 17 puesto que están parcialmente incrustados en contacto con la misma. Esto constituye también un factor que mejora la rigidez del conjunto de la mesa 10.

Claims (13)

1. Máquina para el tratamiento de recipientes, principalmente para una línea de embotellado, del tipo que comprende, al menos, una mesa (10) sobre la cual se han montado elementos funcionales (12, 14) aptos, principalmente, para transferir y/o para tratar los recipientes, estando realizada la mesa (10) en forma de una estructura sándwich, que comprende, por una parte, un cajón externo (18, 22) y, por otra parte, un alma interna (17) constituida por un material, que es inyectado en forma líquida en el cajón (18, 22) y que se solidifica en el interior del mismo, y estando montados los elementos funcionales (14) sobre la mesa por intermedio de piezas de interfase (26, 28), que están ancladas en el alma interna de la estructura sándwich.

2. Máquina de tratamiento según la reivindicación 1, caracterizada porque el alma interna (17) está constituida por un material de tipo cemento.

3. Máquina de tratamiento según la reivindicación 1, caracterizada porque el alma interna (17) está constituida por una resina sintética.

4. Máquina de tratamiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el cajón se ha realizado con acero inoxidable.

5. Máquina de tratamiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el cajón está realizado en forma de chapas plegadas y soldadas.

6. Máquina de tratamiento según la reivindicación 5, caracterizada porque el cajón comprende una cara superior (22), que está formada por elementos de chapas (20), sensiblemente planos pero dispuestos de tal manera, que la cara superior (22) del cajón está globalmente abombada para favorecer el flujo de los líquidos hacia el exterior de la mesa (10).

7. Máquina de tratamiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los elementos funcionales comprenden una rueda de transferencia de recipientes.

8. Máquina de tratamiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los elementos funcionales comprenden un carrusel para el llenado de recipientes.

9. Máquina de tratamiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los elementos funcionales comprenden un carrusel para el taponado de recipientes.

10. Máquina de tratamiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los elementos funcionales comprenden un carrusel para el lavado de los recipientes.

11. Máquina de tratamiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los elementos funcionales comprenden pies para el soporte de la mesa.

12. Máquina de tratamiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la mesa de la máquina está formada por varios elementos de mesas yuxtapuestos.

13. Procedimiento para la realización de una mesa de máquina de tratamiento de recipientes según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende las etapas que consisten en:

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disponer las piezas de interfase (26, 28) sobre una plantilla (24) de fabricación para fijar su disposición relativa;

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fijar el cajón (18, 20) sobre dichas piezas de interfase;

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rellenar el cajón con el material destinado a formar el alma (17) de la estructura sándwich.