ES2275585T3 - Maquina para llenar y cerrar recipientes, en particular tubos. - Google Patents

Abstract

Máquina para llenar y cerrar recipientes, en particular tubos, abiertos por la parte inferior, que incluye: una línea transportadora sin fin de bucle cerrado (1) que se extiende en un plano horizontal y equipada con pinzas equiespaciadas (2) para sostener tubos verticales vueltos hacia arriba; una estación de carga (S1) equipada con medios de transferencia para recoger dichos tubos (3) alimentados en una zona de recogida por unos medios alimentadores de entrada (4) y cargarlos en dichas pinzas (2); una estación alimentadora (SA) aguas abajo de dicha estación de carga (S1); medios dispensadores de producto (5) situados en dicha estación alimentadora (SA) para insertar producto en el interior de dichos tubos (3); por lo menos una estación de cierre (S2) aguas abajo de dicha estación alimentadora (SA) equipada con medios (6) para cerrar dichos tubos (3) en una zona de proceso (90); una estación de descarga (S3) aguas abajo de dicha estación de cierre (S2) equipada con unos segundos medios de transferencia para extraer de la línea transportadora (1) antes mencionada dichos tubos (3) y transferirlos a una línea de salida (7), caracterizada porque dichos medios alimentadores de entrada (4) comprenden dos transportadores (4a, 4b) los cuales están superpuestos y porque cada uno de dichos transportadores (4a, 4b) está previsto para soportar y alimentar dichos tubos (3) hacia dicha zona de recogida.

Description

Máquina para llenar y cerrar recipientes, en particular tubos.

La presente invención se refiere al llenado de recipientes conocidos tales como tubos realizados a partir de, por ejemplo, aluminio o material sintético, con productos en forma de pasta.

Las máquinas para llenar y cerrar estos tubos son conocidas como "máquinas llenadoras de tubos".

Es un hecho conocido que los tubos se producen con una forma cilíndrica, abiertos por la parte inferior y con una tapa presellada correspondiente en el otro extremo. Los mismos se alimentan boca abajo sobre la línea de la máquina llenadora de tubos para permitir que los medios dispensadores del producto, en una estación alimentadora de entrada, llenen dichos tubos con el producto.

En unas estaciones subsiguientes, el tubo se cierra y se le aplican todos los procesos subsiguientes tales como la codificación antes de descargarlo desde la línea y empaquetarlo.

El hecho de que los tubos se dispongan sobre la línea con el extremo abierto hacia arriba significa que existe el riesgo de que sustancias contaminantes tales como trazas de aceite o grasa lubricante proveniente de partes operativas en voladizo de la máquina puedan entrar en el tubo junto con el producto, con los problemas evidentes que esto implica.

Otro de los problemas de las máquinas llenadoras de tubos conocidas se pone de manifiesto siempre que se deban limpiar y/o esterilizar dichos medios dispensadores del producto en la estación alimentadora, por ejemplo, para cambiar el tipo de producto o por otras razones (por ejemplo, al final del ciclo, etc.).

En esta situación, la máquina - y por lo tanto también la producción - debe detenerse para llevar a cabo el lavado y/o la esterilización de todas las piezas en contacto con el producto.

Esta operación es extremadamente laboriosa y puede ensuciar las áreas circundantes las cuales seguidamente, a su vez, deben limpiarse y/o esterilizarse, haciendo que aumente el tiempo necesario para la operación.

Esta situación puede verse agravada adicionalmente por el hecho de que los productos pueden contener sustancias ácidas o corrosivas o sustancias que dañen los materiales y/o componentes de la máquina implicados y/o que estén en contacto con dichos productos, con los evidentes problemas que esto implica.

El documento DE 299 07 459 da a conocer una máquina la cual, partiendo de envases tubulares vacíos, procesa los mismos en la máquina, incluyendo su llenado y sellado, y da salida a los tubos desde la máquina con una productividad/capacidad elevadas. La máquina tiene un transportador accionado continuo el cual se sitúa en el plano horizontal y tiene dos secciones rectas. A lo largo del transportador se han dispuesto unas hileras dobles de soportes para tubos. A lo largo del transportador se proporcionan unas estaciones para procesar envases tubulares, incluyendo su llenado y sellado. Los envases tubulares vacíos se toman de un cargador por medio de dos dispositivos robotizados y son insertados por estos últimos en los soportes de los tubos. Los robots están dispuestos entre el cargador de los tubos vacíos y una sección recta del transportador.

El objetivo de la presente invención es proponer una máquina diseñada de una forma óptima en relación con su gestión por parte de operarios, unas operaciones sencillas de mantenimiento y un volumen ocupado limitado.

Otro de los objetivos de la presente invención es proporcionar una máquina llenadora de tubos la cual se realiza de tal manera que la zona de la línea de transporte a lo largo de la cual se transportan boca abajo los recipientes tubulares se mantiene libre, en lo posible, para reducir al mínimo cualquier riesgo de contaminación del producto ya insertado en los tubos.

Otro de los objetivos de la invención es proponer una máquina ideada de tal manera que las operaciones de limpieza y esterilización de los medios dispensadores del producto resultan más sencillas y requieren una parada de la máquina durante un tiempo más breve en relación con las máquinas conocidas.

A continuación se describirá más detalladamente la invención haciendo referencia a realizaciones específicas, no limitativas, y en relación con los dibujos adjuntos, en los cuales:

- las Figuras 1, 2 y 3 muestran esquemáticamente unas vistas frontal, en planta y lateral de la máquina llenadora de tubos objeto de la invención;

- la Figura 1a muestra una vista frontal de unos medios dispensadores de producto los cuales están separados de la máquina mostrada en la Figura 1;

- la Figura 3a muestra una vista lateral de los medios dispensadores de producto antes mencionados, separados de la máquina mostrada en la Figura 3;

- las Figuras 3a y 4b muestran unas vistas parciales ampliadas de la máquina tomadas según la línea IV-IV de la Figura 1, ilustrándose en dichas vistas realizaciones diferentes.

Haciendo referencia a las Figuras antes mencionadas, la máquina llenadora de tubos objeto de la invención se ha indicado en general con la referencia M.

La máquina M está equipada con una línea transportadora sin fin de bucle cerrado 1 que se extiende en un plano horizontal con unas pinzas 2 separadas a una cierta distancia para soportar los correspondientes tubos verticales vueltos hacia arriba 3.

Los tubos 3 son transferidos a la línea transportadora 1 por un tipo conocido de medios de transferencia, no ilustrados, situados en una estación de carga S1, la cual los recoge de los medios alimentadores de entrada 4 en una zona de recogida preestablecida.

Según una de las configuraciones preferidas, la línea transportadora 1 sigue un recorrido sustancialmente ovalado y se acciona en la dirección de las agujas del reloj con un movimiento alternativo con un paso que es el doble que el correspondiente a las pinzas 2.

Estas últimas no se ilustran en el dibujo detallado debido a que las mismas ya son conocidas.

En el ejemplo ilustrado, los medios alimentadores de entrada 4 comprenden dos transportadores 4a y 4b los cuales alimentan cada uno de ellos un tubo 3, abierto por la parte inferior 3a, hacia dicha zona de recogida.

Debería observarse que los dos transportadores 4a y 4b están superpuestos para limitar dimensiones.

De este modo, los tubos 3 son transportados por la línea 1 hacia una estación alimentadora SA equipada con unos medios dispensadores de producto 5 para insertar una cantidad determinada de producto en pasta en cada tubo 3 a través de la parte inferior abierta 3a.

Los medios dispensadores de producto 5 comprenden esencialmente una tolva 50 desde la cual se toma el producto y el mismo se inserta en unas unidades dosificadoras 51, por ejemplo, de tipo jeringa, que se comunican con las boquillas respectivas 53 situadas sobre las partes superiores abiertas 3a, encaradas hacia arriba, de los tubos correspondientes 3.

Los émbolos de las unidades dosificadoras 51 son accionados, por medio de vástagos 54, por unos accionadores respectivos 55 montados en la estructura 100 de la máquina M y conectados a dichos vástagos 54 por medio de unos acoplamientos rápidos conocidos no ilustrados.

Los medios dispensadores de producto 5 están montados en una placa 100a fijada a la estructura 100 de la máquina M por un tipo conocido de medios de bloqueo rápido 10, no ilustrados detalladamente, los cuales se acoplan a un collar 56a proporcionado de forma centrada por la cubierta 56 que soporta a dichos medios dispensadores de producto 5.

Aguas abajo de la estación SA se dispone por lo menos de una estación de cierre S2 equipada con medios 6, por ejemplo, pinzas, para cerrar las partes inferiores 3a de los tubos 3.

La máquina puede tener un cierto número de estaciones de cierre S2. El número de dichas estaciones activadas depende del material del tubo 3 y de la manera como se va a cerrar.

De hecho, se considera preferible descomponer las etapas básicas del ciclo de trabajo y dividirlas entre una serie de estaciones para evitar una construcción complicada de los medios de trabajo.

Las estaciones de cierre S2 están dispuestas en una sección recta 1a de la línea transportadora 1, son consecutivas y están alineadas entre sí. En configuraciones específicas de la máquina M, una de las estaciones de cierre S2 está equipada con dispositivos para codificar dichos tubos 3.

Estos dispositivos de codificación son conocidos y por lo tanto no se ilustran.

La estructura 100 de la máquina M en la zona correspondiente a las estaciones de cierre S2 puede ser de forma ventajosa del tipo denominado "en apoyo".

Los medios de cierre de tipo pinza 6 tienen una configuración "saliente" para mantener a un valor mínimo el número de piezas mecánicas que funcionan en la zona de trabajo 90 por encima de los tubos 3 durante las etapas de cierre de dichos tubos.

Los medios de accionamiento de dichas pinzas 6 están alojados en el interior de un compartimento 200 formado por la estructura 100, conocida en general por aquellos expertos en la materia como "zona gris".

A título de ejemplo, la figura 4a muestra una realización de la estación de cierre S2 propuesta en la cual los medios de cierre de tipo pinza 6 tienen un par de brazos de pinza opuestos, primero 61 y segundo 62, que actúan en la zona de trabajo 90 para cerrar las partes inferiores 3a de los tubos 3.

Los brazos de pinza, primero 61 y segundo 62 se mueven alternativamente a lo largo de un eje W, sustancialmente transversal a la dirección de alimentación de entrada Z de la línea transportadora 1, en la zona de dichas estaciones de cierre S2.

Estos brazos de pinza primero 61 y segundo 62 están fijados a unas respectivas barras horizontales, primera 63 y segunda 64, las cuales sobresalen parcialmente desde un tambor 60 fijado a una pared vertical 101 de la estructura 100 cerca del compartimento 200.

Las barras, primera 63 y segunda 64 deslizan en unos respectivos agujeros guía, primero 63a y segundo 64a, sustancialmente horizontales, realizados en dicho tambor 60, por medio de unos respectivos manguitos, por ejemplo, del tipo "autolubricante".

Dichas barras primera 63 y segunda 64 se extienden en el interior del compartimento 200 formado por la parte "en apoyo" de la estructura 100 en la que están asociadas a una bielas respectivas, primera 610 y segunda 620, accionadas por unos impulsores apropiados de la máquina llenadora de tubos M diseñados para imponer unos movimientos axiales preestablecidos sincronizados a dichas barras primera 63 y segunda 64, a lo largo del eje W, primero en una dirección, y a continuación en la otra.

Tal como puede deducirse fácilmente a partir de la figura 4a, las barras, primera 63 y segunda 64 son paralelas y son guiadas por los respectivos agujeros guía, primero 63a y segundo 64a.

En este caso, la primera barra 63, asociada al primer brazo de pinza 61, está posicionada en un nivel inferior que la segunda barra 64, la cual es más larga y está asociada al segundo brazo de pinza 62.

De acuerdo con una segunda realización, la cual se ilustra en la Figura 4b, la primera barra 630 y la segunda barra 640 están en una relación mutua coaxial y la segunda barra 640 es más larga que la primera y es guiada de forma deslizable en el interior de un receptáculo guía 650 formado coaxialmente en la primera barra 630, el cual por esta razón es tubular.

En ambas realizaciones, la primer biela 610 y la segunda biela 620 se mueven de forma sincronizada y accionan las respectivas primera barra (63, 630) y segunda barra (64, 640) de manera que los respectivos primer brazo de pinza 61 y segundo brazo de pinza 62 pueden realizar correctamente el cierre de las partes inferiores 3a de los tubos 3.

Se pone claramente de manifiesto que la estación de cierre S2, en ambas realizaciones propuestas, permite de forma ventajosa mantener dentro del compartimento 200 de la estructura 100 todos los medios mecánicos que requieren lubricación, y el manguito de deslizamiento es autolubricante.

Se puede asegurar una mejor estanqueidad montando en las barras, juntas herméticas al aceite disponibles comercialmente.

Aguas abajo de la estación de cierre S2 se dispone de una estación de descarga S3, en la cual los tubos 3 son extraídos de la línea transportadora 1 y situados sobre una línea de salida 7, por unos medios de transferencia similares a los proporcionados en la estación de carga S1.

Debería observarse que la línea de salida 7 está situada junto a los transportadores 4a, 4b, de manera que los tubos 3 entran y salen de la máquina por el mismo lado.

Más particularmente, las direcciones de entrada y salida de los tubos son paralelas entre sí y están alineadas con la máquina; esto permite realizar de una manera óptima la alimentación de los tubos hacia la máquina y la extracción de los tubos ya llenados de la máquina.

Esta última característica técnico-operativa mencionada permite limitar las dimensiones de la máquina.

Las ventajas obtenidas con la máquina M antes descrita hacen referencia a varios aspectos, comenzando con la ubicación en yuxtaposición de la estación de carga S1 y la estación de descarga S3, lo cual resulta favorable para las verificaciones por parte del operario.

Debe destacarse también que la configuración de la construcción de cada estación de cierre S2 reduce al mínimo, de hecho elimina, una posible contaminación del producto contenido en los tubos 3 con sustancias contaminantes, mientras los mismos se están cerrando.

Esto es debido principalmente al hecho de que la primera y la segunda bielas 610 y 620 de los medios de pinza 6 operativos, las cuales habitualmente generan la mayor parte de la suciedad, están situadas en el interior del compartimento 200, separadas herméticamente con respecto a la zona 90 en la que se realiza el proceso de llenado y actúan el primer y segundo brazo de pinza 61 y 62, realizándose básicamente dicha pinza en una configuración saliente.

Consecuentemente, los medios de cierre 6 actúan en una zona de proceso la cual se puede incluir fácilmente en un sistema de aislamiento con aire exento de gérmenes, mantenido prácticamente en condiciones asépticas, por ejemplo, por unos medios que crean un flujo laminar, preferentemente descendente, de aire.

La configuración general de la máquina está diseñada para conseguir que las operaciones de mantenimiento resulten más sencillas, tanto en el área de la línea de transporte, debido a su forma oblonga, como en el área de los medios mecánicos, debido a la denominada "estructura con reborde".

Además de estas ventajas, otra de las características ventajosas de la máquina incluye la posibilidad de extraer de la máquina los medios dispensadores de producto 5 cuando los mismos se vayan a limpiar y/o esterilizar debido al cambio del producto o por otras razones.

Para realizar esta operación, se para la máquina M, se cierran todas las aberturas (tales como boquillas, salidas de la tolva y así sucesivamente) por medio de unos tapones adecuados para evitar que el producto salga, se sueltan los acoplamientos de conexión rápida así como los medios de bloqueo rápido 10, se extraen los medios dispensadores de producto 5 a limpiar y esterilizar y los mismos se sustituyen por unos medios dispensadores de producto 5 ya limpios y esterilizados.

A continuación la máquina M se puede volver a poner en marcha (por lo tanto se reanuda la producción) con una pérdida muy limitada del tiempo de producción, sin ensuciar ninguna otra parte de la máquina.

Los medios dispensadores de producto 5 que se han ensuciado son llevados fácilmente a otro lugar adecuado, alejado de la máquina M, para ser limpiados y esterilizados de la forma más adecuada.

Claims (15)

1. Máquina para llenar y cerrar recipientes, en particular tubos, abiertos por la parte inferior, que incluye:

una línea transportadora sin fin de bucle cerrado (1) que se extiende en un plano horizontal y equipada con pinzas equiespaciadas (2) para sostener tubos verticales vueltos hacia arriba;

una estación de carga (S1) equipada con medios de transferencia para recoger dichos tubos (3) alimentados en una zona de recogida por unos medios alimentadores de entrada (4) y cargarlos en dichas pinzas (2);

una estación alimentadora (SA) aguas abajo de dicha estación de carga (S1);

medios dispensadores de producto (5) situados en dicha estación alimentadora (SA) para insertar producto en el interior de dichos tubos (3);

por lo menos una estación de cierre (S2) aguas abajo de dicha estación alimentadora (SA) equipada con medios (6) para cerrar dichos tubos (3) en una zona de proceso (90);

una estación de descarga (S3) aguas abajo de dicha estación de cierre (S2) equipada con unos segundos medios de transferencia para extraer de la línea transportadora (1) antes mencionada dichos tubos (3) y transferirlos a una línea de salida (7),

caracterizada porque dichos medios alimentadores de entrada (4) comprenden dos transportadores (4a, 4b) los cuales están superpuestos y porque cada uno de dichos transportadores (4a, 4b) está previsto para soportar y alimentar dichos tubos (3) hacia dicha zona de recogida.

2. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos dos transportadores (4a, 4b) y dicha línea de salida (7) están situados en el mismo lado de la máquina (M).

3. Máquina según la reivindicación 2, caracterizada porque dichos dos transportadores (4a, 4b) y dicha línea de salida (7) son paralelos entre sí.

4. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha línea transportadora (1) sigue un recorrido sustancialmente ovalado el cual incluye por lo menos una sección recta (1a) situada en la zona de dicha estación de cierre (S2).

5. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos medios dispensadores de producto (5) pueden estar fijados a la estructura (100) de dicha máquina (M) en una posición en la que están asociados a unos accionadores impulsores (55) en dicha máquina (M) posicionados de tal manera que accionan dicha alimentación, junto con dichos medios de descarga del producto, siendo dichos medios dispensadores de producto extraíbles de dicha estructura (100) para permitir su limpieza y/o esterilización en una ubicación adecuada alejada con respecto a dicha máquina.

6. Máquina según la reivindicación 5, caracterizada porque incluye medios de bloqueo rápido (10) diseñados para fijar dichos medios dispensadores de producto a dicha estructura (100).

7. Máquina según la reivindicación 6, caracterizada porque dichos medios de bloqueo rápido (10) están unidos a una placa (100a) integrada a dicha estructura (100) y diseñada para soportar dichos medios dispensadores de producto (5), siendo dichos medios de bloqueo rápido (10) capaces de acoplarse a un collar (56a) formado en la cubierta (56) la cual soporta dichos medios dispensadores de producto (5).

8. Máquina según la reivindicación 5, caracterizada porque incluye medios de acoplamiento de conexión rápida para conectar dichos medios dispensadores de producto (5) a dichos accionadores impulsores (55).

9. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada porque incluye por lo menos dos estaciones de cierre (S2).

10. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos medios de cierre (6) en por lo menos una estación de cierre (S2) están montados sobre unas barras respectivas, a saber, primera barra y segunda barra, que pasan libremente a través de una pared (101) de un compartimento (200) formado por la estructura (100) de la máquina, situado en el lado opuesto a dichos medios de cierre (6), diseñado para confinar los medios (610, 620) de accionamiento destinados a accionar dichas barras y separado herméticamente con respecto a dicha zona de proceso (90).

11. Máquina según la reivindicación 10, caracterizada porque dichos medios de cierre (6) para cerrar dichos tubos (3) son de "tipo pinza" y comprenden un par de primer brazo de pinza (61) y segundo brazo de pinza (62) en oposición, que se proyectan desde dichas primera barra (63, 630) y segunda barra (64, 640) y que sobresalen parcialmente desde un tambor (60) fijado a dicha pared (101) que divide dicha zona de trabajo (90) con respecto a dicho compartimento (200), siendo dichas primera barra (63, 630) y segunda barra (64, 640) movidas axialmente por dichos medios accionadores (610, 620) alojados en el interior del compartimento (200) antes mencionado.

12. Máquina según la reivindicación 11, caracterizada porque incluye, dentro de dicho tambor (60), dos agujeros pasantes, a saber un primer agujero pasante (63a) y un segundo agujero pasante (64a), sustancialmente paralelos entre sí, diseñados para guiar dichas primera barra (63) y segunda barra (64) en cooperación con unos manguitos asociados.

13. Máquina según la reivindicación 11, caracterizada porque la primera barra (630) y la segunda barra (640) se sitúan en relación coaxial, siendo guiada de forma deslizante la barra más larga (630, 640), por medio de manguitos correspondientes, en el interior de un receptáculo guía (650) realizado coaxialmente en dicha barra más corta (630, 640), presentando una forma tubular esta última barra mencionada.

14. Máquina según las reivindicaciones 12 ó 13, caracterizada porque dichos manguitos guía para dichas primera barra (63, 630) y segunda barra (64, 640) son del tipo autolubricante.

15. Máquina según la reivindicación 10, caracterizada porque en dicha zona de proceso (90) hay medios capaces de crear en ella una zona de aire exenta de gérmenes, sustancialmente aséptica.