ES2319932T3 - Manipulador para recipientes. - Google Patents
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Abstract
Manipulador (G) para recipientes (B), en particular para botellas en sistemas de transporte de recipientes o máquinas de tratamiento de recipientes, con por lo menos unos primeros y unos segundos brazos de manipulador (1, 2) que pueden moverse relativamente entre sí, que son accionados en el sentido de agarre mediante por lo menos unos primeros, segundos y terceros imanes permanentes (P1, P2, P2'', P3, P4) que actúan magnéticamente de forma conjunta y alineados uno tras otro, donde al mismo tiempo los imanes permanentes que se repelen entre sí y los que se atraen entre sí están realizados de tal modo y dispuestos móviles entre sí de forma relativa debido al movimiento de trabajo del manipulador (G), de tal modo que la suma de las fuerzas de atracción y repulsión que actúan en sentido de agarre sobre los brazos del manipulador (1, 2) es sustancialmente constante dentro de un intervalo de agarre predeterminado que cubre diferentes tamaños de agarre de los recipientes (d1 a d2), caracterizado porque de los primeros y segundos imanes permanentes (P1, P2'', P2) con polaridades iguales que se repelen entre sí (N, N; S, S) o polaridades opuestas que se atraen entre sí (N, S; S, N), por lo menos el segundo imán permanente (P2, P2'') está unido a uno de los primero y segundo brazos del manipulador (1, 2) o sus prolongaciones de brazo del manipulador (8, 9), porque el tercer imán permanente (P3) orientado hacia el segundo imán permanente (P2, P2''), actúa cuando los primeros y segundos imanes permanentes se repelen entre sí, con polaridad opuesta, y cuando los primeros y segundos imanes permanentes se atraen entre sí, actúa con la misma polaridad, igual que el correspondiente segundo imán permanente, porque el tercer imán permanente (P3) está, o bien en posición fija, o unido a un tercer brazo del manipulador (12) de apoyo giratorio o con su prolongación de brazo manipulador (15), con acoplamiento de giro en sentido opuesto con el segundo brazo manipulador (2), y está sometido a la fuerza magnética por el lado de los cojinetes de giro (5, 6, 13) de los brazos del manipulador (1, 2, 12) en un sentido para penetrar en una abertura de agarre definida entre los primeros y segundos brazos del manipulador (1, 2).
Description
Manipulador para recipientes.
La invención se refiere a un manipulador de la
clase indicada en el preámbulo de la reivindicación 1.
Esta clase de manipuladores, los llamados
manipuladores de pinza se emplean en sistemas de transporte de
envases o sistemas de tratamiento de envases en versiones con
control mecánico, o versiones no controladas accionadas por la
misma introducción y salida de los recipientes. Los manipuladores de
pinza con control mecánico se conocen por ejemplo por el documento
EP 0 659 683 A. Manipuladores de pinza accionados por los mismos
recipientes se conocen por el documento DE 297 13 510 U. Los
manipuladores son accionados frecuentemente por medio de un
acumulador de fuerza, por ejemplo en la dirección del giro de
agarre, en cuyo caso el acumulador de fuerza puede comprender
muelles de elastómero, muelles espirales o muelles de compresión
helicoidales.
Los sistemas de transporte de recipientes, en
particular los sistemas de transporte de botellas, han de satisfacer
requisitos rigurosos en cuanto a las condiciones microbiológicas y
a la limpieza, y deben ofrecer seguridad de funcionamiento durante
largos períodos de vida y con frecuencias de trabajo elevada. Debido
a los inconvenientes que presentan los muelles mecánicos se ha
propuesto ya en la técnica del transporte de botellas emplear imanes
permanentes que cooperan magnéticamente como muelles magnéticos y
que en cuanto a condiciones microbiológicas, de limpieza y de vida
útil ofrecen ventajas.
Si bien los imanes permanentes aseguran para un
único tamaño de agarre de recipiente una fuerza de agarre que se
puede ajustar con exactitud, en cambio presentan, al igual que los
muelles mecánicos, el inconveniente cuando se emplea un mismo
manipulador para diferentes tamaños de agarre de recipientes, dentro
de un intervalo de agarre predeterminado, de no generar fuerzas de
agarre uniformes debido a tener una curva característica progresiva
o regresiva. Sin embargo sería deseable que con independencia del
respectivo tamaño de agarre, cada recipiente pudiera ser abrazado
con la misma fuerza de agarre. Por experiencia, el tamaño de agarre
varía dentro de un intervalo de agarre por ejemplo entre diámetros
de unos 24 mm a 38 mm, especialmente en el caso de botellas de
plástico tales como botellas de PET. Hasta ahora no se había podido
resolver el problema de la variación de la fuerza de agarre de un
mismo manipulador para distintos tamaños de agarre de los
recipientes.
El documento SU 1 007 968 A (DATABASE WPI AN
028803 [05] XP002233222 "Industrial Robot Gripper") se refiere
a un manipulador cuyos primeros y segundos brazos del manipulador
llevan en unas prolongaciones de los brazos del manipulador unos
primeros y segundos imanes permanentes de polaridades opuestas que
se atraen entre sí. Mediante un émbolo se puede desplazar entre los
primeros y segundos imanes permanentes un tercer imán permanente a
base de dos cuerpos de imán permanente de polaridades activas
opuestas que repele a éstos magnéticamente y que gira los brazos
del manipulador a la posición de agarre. Cuando el tercer imán
permanente se desplaza progresivamente penetrando más entre los
primeros y segundos imanes permanentes, se puede ajustar la fuerza
de agarre generada por vía magnética.
El documento EP 1 375 395 A se refiere a un
manipulador de botellas con unos primeros y segundos brazos de
agarre, cuyo movimiento de giro se controla por medio de una leva en
un mecanismo conductor acoplado a las prolongaciones de los brazos
del manipulador. En el mecanismo conductor están dispuestos
adicionalmente unos primeros y segundos imanes permanentes que
fuerzan los brazos del manipulador adicionalmente a la posición de
agarre.
La invención tiene como objetivo describir un
manipulador de la clase citada inicialmente, que con independencia
de los distintos tamaños de agarre de los recipientes aplique
mediante una realización sencilla de un mecanismo de cierre
magnético una fuerza de agarre al menos esencialmente constante para
sujetar con seguridad los recipientes.
El objetivo planteado se resuelve por las
características de la reivindicación 1.
Mediante la combinación de imanes permanentes
que actúan simultáneamente y se repelen y se atraen de tal modo que
durante los movimientos relativos de los imanes permanente la suma
de las fuerzas de rechazo y de atracción es al menos esencialmente
constante, cuando los brazos del manipulador se desplazan alejándose
entre sí o aproximándose entre sí, se genera siempre la misma
fuerza de agarre dentro del intervalo de agarre, para diferentes
tamaños de agarre. En la misma medida en que disminuye la proporción
de fuerza de agarre resultante de una fuerza de rechazo, aumenta la
proporción de la fuerza de agarre resultante por ejemplo de una
fuerza de atracción. De este modo los recipientes con distintos
tamaños de agarre se sujetan con seguridad del mismo modo. Los
primeros y segundos imanes permanentes con polaridades iguales que
se repelen entre sí o con polaridades opuestas que se atraen entre
sí, pueden estar unidos a los brazos del manipulador o a las
prolongaciones de los brazos del manipulador. El tercer imán
permanente está orientado hacia uno de los primeros y segundos
imanes permanentes. Este tercer imán permanente tiene, en el caso
de los primeros y segundos imanes permanentes que se repelen entre
sí, la polaridad opuesta y en los primeros y segundos imanes
permanentes que se atraen entre sí, la misma polaridad que el
primero o el segundo imán permanente. Si se aproximan entre sí
imanes permanentes que se repelen, incrementando la fuerza de
rechazo, disminuye al mismo tiempo la fuerza de atracción, y
viceversa debido a la distancia relativa de los imanes permanentes
que se atraen entre sí. Para esto es conveniente situar el tercer
imán permanente bien en una posición fija mientras los primeros y
segundos imanes permanentes se mueven con los brazos del
manipulador o las prolongaciones del brazo manipulador cuando giran
los brazos del manipulador, o unir el tercer imán permanente con un
tercer brazo del manipulador o con su prolongación de brazo de
manipulador, apoyado de modo giratorio y con el movimiento de giro
acoplado en sentido contrario al segundo brazo del manipulador. El
tercer brazo del manipulador es conveniente para que en el caso de
diferentes dimensiones de agarre de los recipientes se pueda
posicionar el centro de cada recipiente sujetado en la misma
posición, por ejemplo con relación a los ejes de giro de los brazos
del manipulador. Esta medida es ventajosa, por ejemplo en plantas
de envasado, para que la válvula de envasado se pueda introducir
siempre correctamente. Para que el tercer brazo del manipulador
coopere correctamente con los primeros y segundos brazos del
manipulador, se acopla con giro en sentido contrario con uno de los
primeros y segundos brazos del manipulador, con el fin de que todos
los brazos del manipulador solamente puedan realizar unos
predeterminados movimientos de giro relativos entre sí. El tercer
brazo del manipulador tiene un acoplamiento de giro de sentido
opuesto respecto al segundo brazo del manipulador. Solamente en el
segundo brazo del manipulador o su prolongación de brazo del
manipulador puede estar dispuesto el segundo imán permanente que
consta de dos cuerpos magnéticos permanentes bipolares y que actúa
con polaridades activas opuestas. Los primeros y terceros imanes
permanentes con polaridades activas iguales respectivamente a las
de la polaridad activa enfrentada a ellos del segundo imán
permanente, están dispuestos fijos a ambos lados del segundo imán
permanente. Únicamente el segundo imán permanente, que consta de
los dos cuerpos magnéticos permanentes, eventualmente teniendo
intercalado un elemento separador, se mueve en este caso con el
segundo brazo del manipulador y con movimiento relativo respecto a
los otros imanes permanentes fijos. Entonces el tercer brazo del
manipulador es empujado por la fuerza magnética, por ejemplo desde
el lado de los cojinetes de giro de los brazos del manipulador, en
un sentido hacia la penetración en una abertura de agarre definida
entre los primeros y segundos brazos del manipulador para producir
el efecto de centraje para el recipiente que está siendo
agarrado.
agarrado.
Para reforzar o igualar la variación de la
fuerza, puede haber incluso un cuarto imán permanente de posición
fija orientado hacia el primer imán permanente.
Los imanes permanentes están realizados y
dispuestos de tal modo que durante los movimientos relativos
opuestos entre los imanes permanentes que se repelen entre sí y los
que se atraen entre sí, la suma de las densidades de flujo en los
campos magnéticos de los imanes permanentes es esencialmente
constante, al menos dentro del intervalo de agarre prefijado, que
cubre los diferentes tamaños de recipiente usuales.
Cada uno de los imanes permanentes previstos es
convenientemente de tipo bipolar con un polo norte magnético y un
polo sur magnético. De este modo cada imán permanente puede
colaborar al mismo tiempo magnéticamente con otros dos imanes
permanentes bipolares dispuestos adecuadamente, de tal modo que cada
uno de sus polos actúa conjuntamente con un polo opuesto (que lo
atrae) o con un polo igual (que lo repele) de otro imán permanente.
Con el fin de asegurar unas condiciones magnéticas unívocas, se da
la preferencia entre otros a un concepto en el cual un imán
permanente que colabora al mismo tiempo con otros dos imanes
permanentes consta de dos cuerpos magnéticos permanentes bipolares
que se enfrentan entre sí con sus polos opuestos. Estos polos
opuestos están convenientemente separados por un elemento separador
colocado entre ellos, y pueden estar pasivados por éste, de modo
que solamente sean magnéticamente activos los otros dos polos, cada
uno de los cuales señala hacia otro imán permanente. Cualquier otro
imán permanente que actúe conjuntamente con un imán permanente
podría ser un cuerpo magnético permanente bipolar individual. Sin
embargo también los otros imanes permanentes están convenientemente
realizados de modo análogo, es decir se componen de dos cuerpos
magnéticos permanentes bipolares de los cuales eventualmente
solamente uno de ellos emplea un polo activo para la colaboración
magnética.
El primer y el tercer (o cuarto) imán permanente
pueden constar también respectivamente de dos imanes permanentes
con vistas a unas condiciones magnéticas unívocas, y para la
colaboración con el segundo imán permanente solamente necesita en
cada caso una sola polaridad activa o un solo polo activo.
Los brazos del manipulador deberían tener un
acoplamiento de giro respectivo en sentido opuesto para que el
manipulador adopte una posición de agarre definida. Para el
acoplamiento giratorio en sentido opuesto, puede haber en los
cojinetes de giro unas ruedas dentadas o segmentos dentados que
engranen respectivamente por parejas.
Para pasivar los polos o polaridades que no se
precisen de los cuerpos magnéticos permanentes bipolares, puede
estar colocado en cada caso entre ellos un elemento separador.
Eventualmente se emplea también un cuerpo que provoque un
cortocircuito magnético.
Para conseguir una elevada densidad de potencia
y unos tiempos de vida útil largos es conveniente que los imanes
permanentes o cuerpos magnéticos permanentes sean de gran potencia y
contengan al menos principalmente tierras raras o ferrita o
elementos químicos del tercer grupo del Sistema Periódico o
lantánidos.
Los imanes permanentes o cuerpos magnéticos
permanentes pueden tener entre sí dimensiones iguales o ser de
tamaños diferentes. Por ejemplo son discos circulares. También son
posibles otras formas geométricas tales como por ejemplo las de un
cubo, bloque o varilla.
En una forma de realización en la que está
situado únicamente el segundo imán permanente en una prolongación
de brazo del manipulador y los primeros y terceros imanes
permanentes están posicionados fijos, los diámetros de disco del
segundo imán permanente se pueden elegir menores o mayores que los
diámetros de disco de los primeros y terceros imanes permanentes,
preferentemente por lo general mayores. En cambio el diámetro del
disco del segundo imán permanente es eventualmente menor que el de
los primeros y terceros imanes permanentes, si los tres imanes
permanentes están dispuestos sobre prolongaciones del brazo del
manipulador.
Con vistas a crear unas condiciones
microbiológicas perfectas y para unos ciclos de limpieza con medios
eventualmente agresivos para los imanes permanentes o debido a las
propiedades críticas de los imanes permanentes en cuanto a las
normas alimentarias, es conveniente que los imanes permanentes o los
cuerpos magnéticos permanentes estén encapsulados cada uno en
material no magnético, preferentemente en acero inoxidable.
Sirviéndose de los dibujos se explican formas de
realización del objeto de la invención. Éstos muestran:
Figura 1 esquemáticamente una primera forma de
realización de un manipulador con dos brazos de manipulador,
Figura 2 esquemáticamente otra forma de
realización de un manipulador con dos brazos de manipulador,
Figura 3 esquemáticamente otra forma de
realización de un manipulador con dos brazos de manipulador,
Figura 4 esquemáticamente otra forma de
realización de un manipulador con tres brazos de manipulador,
Figura 5 esquemáticamente otra forma de
realización de un manipulador con tres brazos de manipulador,
Figura 6 un diagrama de la fuerza de agarre o de
las fuerzas magnéticas en función del tamaño de agarre de los
recipientes,
Figura 7 una vista en planta de una forma de
realización concreta de un manipulador que se corresponde
aproximadamente con la Figura 4, y
Figura 8 una vista en planta de una forma de
realización concreta de un manipulador, aproximadamente según la
Figura 5.
En la Figura 1 está representado
esquemáticamente un manipulador G, un denominado manipulador de
pinza para sistemas de transporte de recipientes o máquinas de
tratamiento de recipientes, en particular para botellas, que
presenta unos primeros y unos segundos brazos del manipulador 1, 2
con unos extremos de manipulador 3, 4 que definen un hueco de
agarre, que van apoyados giratorios en cojinetes de giro 5, 6
distanciados entre sí y que al otro lado de los cojinetes de giro
tienen unas prolongaciones de los brazos del manipulador 8, 9. Los
brazos del manipulador 1, 2 están representados por ejemplo en una
posición de agarre para un tamaño de agarre d. Los dos brazos del
manipulador 1, 2 tienen un acoplamiento de giro de sentido opuesto
entre sí por medio de las ruedas dentadas o segmentos dentados
previstos en los cojinetes de giro 5, 6. En las prolongaciones de
los brazos del manipulador 8, 9 están situados respectivamente un
primer imán permanente P1 y un segundo imán permanente P2. Los
primeros y segundos imanes permanentes P1, P2 tienen polaridades
iguales enfrentadas entre sí, por ejemplo N, y se repelen.
Orientado hacia el segundo imán permanente P2 está un tercer imán
permanente fijo P3, cuya polaridad activa (S) es opuesta a la
polaridad activa (N) del segundo imán permanente P2, de modo que
los segundos y terceros imanes permanentes P2, P3 se atraen
simultáneamente entre sí.
Los imanes permanentes P1, P2 y P3 están
realizados y dispuestos de tal modo que debido a los movimientos
relativos entre los imanes permanentes que se producen durante los
movimientos de trabajo del manipulador G, la suma de las fuerzas de
repulsión y de atracción se mantiene al menos esencialmente
constante. Esto se explicará mediante la Figura 6.
Sobre el eje vertical del diagrama de la Figura
6 está representada una fuerza de agarre F que es la fuerza
generada por dos imanes permanentes respectivos, mientras que el eje
horizontal representa el tamaño de agarre d. Al ir aumentando la
dimensión de agarre d aumenta la fuerza de repulsión (curva a; S/S o
N/N) entre los primeros y segundos imanes permanentes P1, P2. En
cambio al aumentar la dimensión de agarre d aumenta al mismo tiempo
la fuerza de atracción entre los segundos y terceros imanes
permanentes P2, P3 (curva b, S/N, N/S). La suma (curva superior EF
en la Figura 6) de las fuerzas de atracción y de repulsión se
mantiene esencialmente constante dentro de un intervalo de agarre
predeterminado, por ejemplo entre d1 y d2. El intervalo de agarre
cubre por ejemplo unos tamaños o diámetros de botella d1 a d2 entre
24 mm y 38 mm (por ejemplo medidos en el cuello de la botella).
La forma de realización de la Figura 2 presenta
también los primeros y segundos brazos del manipulador 1, 2. Sólo
el primer brazo del manipulador 1 tiene una prolongación de brazo de
manipulador 8, en la que está dispuesto el segundo imán permanente
P2', que consta de dos cuerpos magnéticos bipolares 10, 11, de los
cuales están activas las polaridades opuestas N y S. El primero y
el tercer imán permanente P1, P3 están orientados hacia el segundo
imán permanente P2' y situados en posición fija, de tal modo que el
primer imán permanente P1 y el segundo imán permanente P2' se
atraen entre sí, y al mismo tiempo el tercer imán permanente P3 y el
segundo imán permanente P2' se repelen entre sí. El efecto es el
mismo que en la forma de realización de la Figura 1.
La forma de realización de la Figura 3 presenta
unos primeros y segundos brazos del manipulador 1, 2 que se cruzan
entre sí, cada uno de los cuales tiene una prolongación de brazo de
manipulador 8, 9 en las que están situados los primeros y segundos
imanes permanentes P1, P2 con polaridades activas opuestas N, S. Al
segundo imán permanente P2 le corresponde el tercer imán permanente
de posición fija P3 con la misma polaridad activa S. Eventualmente
hay incluso un cuarto imán permanente P4 con la misma polaridad
activa N orientado hacia el primer imán permanente P1 (dibujado con
línea de trazos). Los primeros y segundos imanes permanentes P1, P2
se atraen entre sí, mientras que al mismo tiempo los segundos y
terceros y los primeros y cuartos imanes permanentes se repelen
entre sí.
En el manipulador G de la Figura 4 los primeros
y segundos brazos de manipulador 1, 2 están realizados con
prolongaciones de brazo de manipulador igual que en la Figura 1, que
pueden girar en sus cojinetes de giro 5, 6.
Adicionalmente hay un tercer brazo giratorio 22
que apoya giratorio en un cojinete de giro propio 13. Los cojinetes
de giro 5, 6, 13 se encuentran por ejemplo alineados. El tercer
brazo de giro 12 penetra en la abertura de agarre entre los
extremos de agarre de los primeros y segundos brazos del manipulador
1, 2 desde el lado de los cojinetes de giro 5, 6, 13 para centrar
en un centro Z un recipiente que haya sido agarrado, con
independencia de la dimensión de agarre. El tercer brazo del
manipulador 12 cruza los primeros y segundos brazos del manipulador
1, 2 y tiene una prolongación de brazo de manipulador 15. En las
tres prolongaciones de brazo de manipulador están dispuestos unos
imanes permanentes bipolares P1, P2, P3, estando los primeros y
segundos imanes permanentes P1, P2 orientados enfrentados entre sí
con las mismas polaridades activas N, N, mientras que el tercer imán
permanente P3 tiene la polaridad activa opuesta S y está orientado
hacia el segundo imán permanente P2.
En la forma de realización de la Figura 5 se ha
previsto de modo análogo a la Figura 4 un tercer brazo del
manipulador 12, además de los primeros y segundos brazos del
manipulador 1, 2. Sólo el segundo brazo del manipulador 2 lleva una
prolongación de brazo de manipulador 9. Sobre esta prolongación de
brazo de manipulador 9 está situado el segundo imán permanente P2',
que igual que en la Figura 2 consta de dos cuerpos magnéticos
permanentes 10, 11 y tiene polaridades activas opuestas (S, N). Los
primeros y terceros imanes permanentes P1, P3 están orientados
hacia el segundo imán permanente P2 y tienen cada uno un apoyo fijo.
Los primeros y segundos imanes permanentes P1, P2 se repelen entre
sí, mientras que los terceros y segundos imanes permanentes P2, P3
se atraen entre sí.
En las Figuras 1 a 5 los imanes permanentes
están indicados simbólicamente con una sola polaridad, si bien se
trata siempre de imanes permanentes o cuerpos magnéticos permanentes
bipolares. Es decir, que solamente se ha indicado en cada caso la
polaridad activa para la función de accionamiento del manipulador (N
o S) pero no el otro polo eventualmente pasivado o la otra
polaridad pasiva.
La forma de realización concreta del manipulador
G representada en la Figura 7 se corresponde en gran medida con la
forma de realización esquemática de la Figura 4. El segundo imán
permanente P2' consta de dos cuerpos magnéticos bipolares 10, 11 y
está contenido dentro de un encapsulamiento 16, por ejemplo de acero
inoxidable. Igual que se ha indicado en el segundo imán permanente
P2', entre los cuerpos magnéticos permanentes 10, 11 puede estar
previsto un elemento separador que pasiva los polos enfrentados
entre sí ((S), (N)), de modo que sólo están activos los polos N
(hacia la izquierda) y S (hacia la derecha). Los primeros y segundos
imanes permanentes P1, P2' hacen tope entre sí, mientras que los
segundos y terceros imanes permanentes P2' y P3 se atraen entre sí.
Los tres imanes permanentes P1, P2' y P3 se mueven junto con los
brazos del manipulador 1, 2, 12. Los primeros y terceros imanes
permanentes P1, P3 se componen aquí cada uno sólo de un cuerpo
magnético permanente bipolar, por ejemplo en forma de disco, y
tienen cada uno una sola polaridad activa.
En la forma concreta de realización del
manipulador G de la Figura 8 que se corresponde en lo esencial con
el manipulador representado esquemáticamente en la Figura 5, los
cojinetes de giro 5, 6, 13 están situados sobre una placa base 17
que se fija en puntos de fijación 18 en el sistema de transporte de
recipientes o la máquina de tratamiento de recipientes, por ejemplo
sobre el rotor de una máquina de envasado de botellas o de una
estrella de transporte. La placa base lleva por el lado alejado de
los brazos del manipulador 1, 2, dos contrasoportes 19 que
sobresalen sobre los cuales están dispuestos fijos los primeros y
terceros imanes permanentes P1, P3, compuesto cada uno por dos
cuerpos magnéticos bipolares 10, 11. El primer brazo del manipulador
1 lleva la prolongación del brazo de manipulador 8, que está por
ejemplo acodado hacia abajo y que lleva el segundo imán permanente
P2', que se compone de dos cuerpos magnéticos permanentes bipolares
10, 11 y del elemento separador 20, y que tiene polaridades activas
opuestas S, N. En esta forma de realización también los primeros y
terceros imanes permanentes P1, P3 constan cada uno de dos cuerpos
magnéticos permanentes bipolares 10, 11 y de un elemento separador
20, en unos encapsulamientos 16.
Los manipuladores G antes descritos pueden de
ser de tipo controlado o no controlado. No controlado significa que
se abren al introducir el recipiente B venciendo la fuerza de
agarre, y adoptan automáticamente la posición de agarre, y que para
retirar el recipiente se fuerzan a abrir por un efecto de cuña. Pero
alternativamente los manipuladores representados también pueden
tener un control mecánico (no representado), es decir por ejemplo
separándose mediante un control por leva venciendo la fuerza de
agarre, manteniéndose cerrados por la fuerza de agarre para poder
introducir o retirar un recipiente B.
Los imanes permanentes están realizados y
dispuestos de tal modo que la suma de las densidades de flujo en
los campos magnéticos durante los movimientos relativos sean al
menos sensiblemente constantes dentro del intervalo de agarre
predeterminado d1 a d2. Como resultado, la fuerza de agarre ejercida
por lo tanto sobre el recipiente B es al menos esencialmente
siempre la misma, con independencia de la dimensión de agarre que
tenga el
recipiente B.
recipiente B.
Los cuerpos magnéticos permanentes 10, 11 son
por ejemplo discos redondos cuyos diámetros y espesores pueden ser
iguales o diferentes. Se trata preferentemente de imanes permanentes
de gran potencia, que están fabricados por ejemplo mediante el
empleo de tierras raras.
En lugar de la disposición giratoria antes
descrita de los brazos del manipulador, cabe también por ejemplo un
apoyo con deslizamiento paralelo. También puede estar fijo uno de
los brazos del manipulador, estando previsto de forma móvil
solamente el otro brazo del manipulador sometido al accionamiento
magnético.
Claims (10)
1. Manipulador (G) para recipientes (B), en
particular para botellas en sistemas de transporte de recipientes o
máquinas de tratamiento de recipientes, con por lo menos unos
primeros y unos segundos brazos de manipulador
(1, 2) que pueden moverse relativamente entre sí, que son accionados en el sentido de agarre mediante por lo menos unos primeros, segundos y terceros imanes permanentes (P1, P2, P2', P3, P4) que actúan magnéticamente de forma conjunta y alineados uno tras otro, donde al mismo tiempo los imanes permanentes que se repelen entre sí y los que se atraen entre sí están realizados de tal modo y dispuestos móviles entre sí de forma relativa debido al movimiento de trabajo del manipulador (G), de tal modo que la suma de las fuerzas de atracción y repulsión que actúan en sentido de agarre sobre los brazos del manipulador (1, 2) es sustancialmente constante dentro de un intervalo de agarre predeterminado que cubre diferentes tamaños de agarre de los recipientes (d1 a d2), caracterizado porque de los primeros y segundos imanes permanentes (P1, P2', P2) con polaridades iguales que se repelen entre sí (N, N; S, S) o polaridades opuestas que se atraen entre sí (N, S; S, N), por lo menos el segundo imán permanente (P2, P2') está unido a uno de los primero y segundo brazos del manipulador (1, 2) o sus prolongaciones de brazo del manipulador (8, 9), porque el tercer imán permanente (P3) orientado hacia el segundo imán permanente (P2, P2'), actúa cuando los primeros y segundos imanes permanentes se repelen entre sí, con polaridad opuesta, y cuando los primeros y segundos imanes permanentes se atraen entre sí, actúa con la misma polaridad, igual que el correspondiente segundo imán permanente, porque el tercer imán permanente (P3) está, o bien en posición fija, o unido a un tercer brazo del manipulador (12) de apoyo giratorio o con su prolongación de brazo manipulador (15), con acoplamiento de giro en sentido opuesto con el segundo brazo manipulador (2), y está sometido a la fuerza magnética por el lado de los cojinetes de giro (5, 6, 13) de los brazos del manipulador (1, 2, 12) en un sentido para penetrar en una abertura de agarre definida entre los primeros y segundos brazos del manipulador (1, 2).
(1, 2) que pueden moverse relativamente entre sí, que son accionados en el sentido de agarre mediante por lo menos unos primeros, segundos y terceros imanes permanentes (P1, P2, P2', P3, P4) que actúan magnéticamente de forma conjunta y alineados uno tras otro, donde al mismo tiempo los imanes permanentes que se repelen entre sí y los que se atraen entre sí están realizados de tal modo y dispuestos móviles entre sí de forma relativa debido al movimiento de trabajo del manipulador (G), de tal modo que la suma de las fuerzas de atracción y repulsión que actúan en sentido de agarre sobre los brazos del manipulador (1, 2) es sustancialmente constante dentro de un intervalo de agarre predeterminado que cubre diferentes tamaños de agarre de los recipientes (d1 a d2), caracterizado porque de los primeros y segundos imanes permanentes (P1, P2', P2) con polaridades iguales que se repelen entre sí (N, N; S, S) o polaridades opuestas que se atraen entre sí (N, S; S, N), por lo menos el segundo imán permanente (P2, P2') está unido a uno de los primero y segundo brazos del manipulador (1, 2) o sus prolongaciones de brazo del manipulador (8, 9), porque el tercer imán permanente (P3) orientado hacia el segundo imán permanente (P2, P2'), actúa cuando los primeros y segundos imanes permanentes se repelen entre sí, con polaridad opuesta, y cuando los primeros y segundos imanes permanentes se atraen entre sí, actúa con la misma polaridad, igual que el correspondiente segundo imán permanente, porque el tercer imán permanente (P3) está, o bien en posición fija, o unido a un tercer brazo del manipulador (12) de apoyo giratorio o con su prolongación de brazo manipulador (15), con acoplamiento de giro en sentido opuesto con el segundo brazo manipulador (2), y está sometido a la fuerza magnética por el lado de los cojinetes de giro (5, 6, 13) de los brazos del manipulador (1, 2, 12) en un sentido para penetrar en una abertura de agarre definida entre los primeros y segundos brazos del manipulador (1, 2).
2. Manipulador según la reivindicación 1,
caracterizado porque hay un cuarto imán permanente (P4) con
polaridad igual u opuesta orientado hacia el primer imán permanente
(P1, P2), dispuesto en el primer brazo del manipulador (1) o su
prolongación de brazo del manipulador (8), y dispuesto fijo.
3. Manipulador según la reivindicación 1,
caracterizado porque el segundo imán permanente (P2')
dispuesto en el segundo brazo del manipulador (2) o en su
prolongación del brazo del manipulador (9) consta de dos cuerpos
magnéticos permanentes bipolares (10, 11) y presenta polaridades
activas opuestas, y porque los primeros y terceros imanes
permanentes (P1, P3), con polaridad activa igual que la del
respectivo cuerpo magnético permanente bipolar (10, 11) enfrentado
del segundo imán permanente (P2') están dispuestos a ambos lados del
segundo imán permanente (P2') de modo fijo.
4. Manipulador según la reivindicación 3,
caracterizado porque los primeros y terceros imanes
permanentes
(P1, P3) se componen cada uno de dos cuerpos magnéticos permanentes bipolares y presentan polaridades activas opuestas.
(P1, P3) se componen cada uno de dos cuerpos magnéticos permanentes bipolares y presentan polaridades activas opuestas.
5. Manipulador según por lo menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los brazos
del manipulador (1, 2, 12) están acoplados por parejas con sentido
de giro opuesto entre sí por medio de ruedas dentadas o segmentos
dentados (7, 14) que engranan entre sí dispuestos en los cojinetes
de giro (5, 6, 13).
6. Manipulador según una de las reivindicaciones
3 ó 4, caracterizado porque en cada uno de los imanes
permanentes (P1, P2', P3, P4) compuestos cada uno de dos cuerpos
magnéticos permanentes (10, 11) está previsto como mínimo un
elemento de separación (20) entre los polos de polaridades opuestas
de los cuerpos magnéticos permanentes bipolares (10, 11).
7. Manipulador según por lo menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los imanes
permanentes o los cuerpos magnéticos permanentes bipolares (10, 11)
contienen al menos principalmente tierras raras tales como
neodimio, samario, etc. o ferrita o un elemento químico del tercer
grupo del Sistema Periódico o lantánidos.
8. Manipulador según por lo menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los imanes
permanentes o los cuerpos magnéticos permanentes son discos
circulares de igual tamaño o de diferente tamaño.
9. Manipulador según la reivindicación 8,
caracterizado porque el diámetro del disco del segundo imán
permanente (P2') es menor o mayor que el del primero y tercer imán
permanente (P1, P3).
10. Manipulador según por lo menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los imanes
permanentes o los cuerpos magnéticos permanentes están encapsulados
en un material no magnético (16), preferentemente en acero
inoxidable.
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