ES2338817T3 - Dispositivo de soporte individual de un recipiente dotado de un cuello e instalacion dotada de dispositivos de transporte con un dispositivo de soporte de este tipo. - Google Patents

Abstract

Dispositivo (5) de soporte individual de un recipiente dotado de un cuello (6) adecuado para soportar dicho recipiente por su cuello (6), que comprende un elemento (4) de soporte que es adecuado para acoplarse en el interior del cuello (6) del recipiente y que comprende elementos (7) de apoyo retráctiles elásticamente en dirección radial y adecuados para apoyarse con fricción contra la pared interior de dicho cuello (6), caracterizado porque el elemento (4) de soporte comprende: - una base (8) sensiblemente cilíndrica de revolución que comprende un canal (9) periférico definido entre un núcleo (10) central y una pared (11) externa que forma una falda que rodea dicho núcleo (10) a una distancia radial y perforada por al menos una fila de aberturas (12) de contorno circular, - una pluralidad de bolas (13) que constituyen dichos elementos (7) de apoyo, en un número igual al de las aberturas (12) y dispuestas en al menos una fila en dicho canal (9), situadas enfrente de las aberturas (12) respectivas, teniendo las bolas (13) un diámetro sensiblemente superior al diámetro de las aberturas (12), y - medios (14) de recuperación elástica interpuestos entre dicho núcleo (10) y las bolas (13) de tal manera que éstas se empujan elásticamente dentro de las aberturas (12) respectivas y sobresalen parcialmente fuera de éstas, comprendiendo los medios (14) de recuperación elástica al menos un cojín (15) anular elástico dispuesto alrededor del núcleo (10) y sobre el que las bolas (13) están en apoyo radial elástico.

Description

Dispositivo de soporte individual de un recipiente dotado de un cuello e instalación dotada de dispositivos de transporte con un dispositivo de soporte de este tipo.

La presente invención se refiere a un dispositivo de soporte individual de un recipiente dotado de un cuello adecuado para soportar dicho recipiente por su cuello, comprendiendo este dispositivo un elemento de soporte que es adecuado para acoplarse en el interior del cuello del recipiente y que comprende elementos de apoyo retráctiles elásticamente en dirección radial y adecuados para apoyarse con fricción contra la pared interior de dicho cuello.

La invención se aplica más en particular a las instalaciones de tratamiento en línea para la fabricación o el tratamiento de recipientes de material termoplástico tal como PET, en las que los recipientes se desplazan individualmente unos detrás de otros con ayuda de dispositivos de transporte adecuados para mantener los recipientes por su cuello, de manera que se dejan sus cuerpos libres. No obstante, la invención puede aplicarse del mismo modo a cualquier instalación en la que sea necesario desplazar un recipiente de un punto a otro.

En lo sucesivo en la descripción se entiende por "recipiente dotado de un cuello", cualquier cuerpo hueco que presenta un cuello, tal como preformas a partir de las que se fabrican recipientes por soplado o estirado por soplado, recipientes intermedios en los procesos con múltiples etapas de soplado o estirado por soplado, recipientes conformados en su forma definitiva y que deben someterse a un tratamiento adicional y recipientes finales.

En el caso particular del transporte de preformas con vistas a su calentamiento previo a la etapa de soplado, es necesario prever un dispositivo de transferencia que permita tomar una preforma por su cuello ("vestido") y desplazarla a una zona de calentamiento, generalmente en un horno de túnel, en la que su cuerpo debe calentarse a la temperatura de transición vítrea del material termoplástico, al tiempo que se mantiene a una temperatura inferior a la temperatura de cristalización.

Para realizar esta transferencia, están previstos elementos de transporte dotados de dispositivos de prensión formados por un mandril que es adecuado para acoplarse en el interior del cuello de la preforma (vestido interior) y que mantiene esta última mediante presión contra la cara interna del cuello.

En el documento FR 2 706 876 a nombre del solicitante se presenta un dispositivo de vestido interior de preformas a partir de una cabeza de prensión que tiene un extremo de anillo partido. De manera más precisa, está previsto un mandril que comprende un cuerpo de mandril con una garganta anular en el interior de la cual se aloja en rotación libre un anillo partido deformable elásticamente en el sentido radial. El mandril se introduce en el interior del cuello de la preforma hasta que el borde del orificio del cuello hace tope contra un reborde anular del cuerpo del mandril. Según este modo de realización, el diámetro externo del anillo no deformado es sensiblemente superior al diámetro externo del cuerpo del mandril y al diámetro interno del cuello.

Según el principio de vestido interior, se conoce, según el documento FR 2 794 109 a nombre del solicitante, realizar un sistema de transporte de preformas formado por un conjunto de elementos de transporte que comprenden cada uno un dispositivo de prensión dotado en su extremo libre de un anillo anular partido formado por varios sectores; cuando el anillo se acopla internamente en el cuello de una preforma, los sectores solicitados radialmente hacia el exterior por medios elásticos son adecuados para apoyarse sobre la superficie interior cilíndrica del cuello.

Debido al sobredimensionamiento del diámetro exterior del anillo partido en el estado libre con respecto al diámetro interno del cuello de la preforma que es ligeramente inferior, el anillo elástico partido o con sectores es adecuado para deformarse radialmente hacia el interior durante la inserción de la cabeza de prensión en el cuello, al tiempo que se permite la creación de fuerzas de fricción entre la pared interna del cuello y el contorno exterior del anillo partido o con sectores, provocando así la solidarización y el mantenimiento de la preforma en el dispositivo de prensión.

El inconveniente de los dispositivos de prensión según la técnica anterior reside en el hecho de que presentan una tolerancia relativamente reducida frente a diferencias en el diámetro interno de los cuellos, por ejemplo debido a fabricaciones diversas de las preformas (fabricantes diferentes, épocas de fabricación diferentes,...). Por tanto, es necesario sustituir estos dispositivos de prensión si se desea transportar recipientes con diámetros internos muy ligeramente diferentes. Ante el considerable número (varios centenares) de dispositivos de prensión que pueden equipar una instalación de transporte, resultan tiempos de parada importantes de las instalaciones en las que se utilizan estos dispositivos de prensión y un coste considerable en materiales mantenidos en reserva.

Existe por tanto una demanda permanente en la práctica de un dispositivo de prensión por vestido interior de recipiente que presente una mayor tolerancia a las variaciones de los diámetros internos de los cuellos de los recipientes.

Por otro lado, los dispositivos de prensión por vestido interior según la técnica anterior no presentan una superficie de contacto suficiente, de lo que se deriva un riesgo de que el recipiente se agarre en posición inclinada, incluso un riesgo de desolidarización del recipiente en el transcurso de su transporte.

Finalmente, los sectores de anillo no tienen una superficie externa plana, sino una mediacaña que define dos salientes anulares separados axialmente uno del otro (la sección recta de los sectores es en forma de V muy abierta) mediante los que se efectúa el contacto con la cara interna lisa de los cuellos. Estos sectores de anillo conformados de este modo deben mecanizarse con una precisión muy grande para garantizar que los dos salientes anulares tocan efectivamente contra el cuello por todo su contorno, lo que garantiza un posicionamiento axial correcto del recipiente. La consecuencia es que los sectores de anillo conformados de este modo son costosos.

Se requiere por tanto, de manera recurrente en la práctica, un dispositivo de prensión de recipiente que permita garantizar mejor la alineación axial del recipiente en el transcurso de su transporte, y ello recurriendo a medios menos costosos que los actualmente utilizados.

El documento US 5 419 427 da a conocer (figuras 13, 14) un dispositivo tal como el mencionado en el preámbulo que comprende una base cilíndrica de revolución que comprende un conjunto de láminas metálicas flexibles, de extensión axial, yuxtapuestas periféricamente, que soportan centralmente un botón saliente de material adecuado para generar una fricción; los extremos de dichas láminas están fijados a dos zócalos desplazables uno respecto al otro; su aproximación uno hacia el otro provoca la combadura de las láminas hacia el exterior y el apoyo con fricción de los botones contra la cara interna del cuello de un recipiente.

El documento US 6 106 273 da a conocer un dispositivo tal como el mencionado en el preámbulo, que comprende un conjunto de brazos de extensión axial, distribuidos periféricamente sobre una base de soporte sobre la que están articulados en rotación, en direcciones radiales respectivas, por uno de sus extremos, con recuperación elástica en posición axial; su extremo opuesto está conformado como esfera o casquete esférico adecuado para estar en apoyo elástico contra la cara interna del cuello de un recipiente.

El documento WO02/38353 describe un dispositivo de soporte individual tal como el definido en el preámbulo de la reivindicación 1.

La presente invención pretende resolver, al menos en parte, los problemas asociados a la técnica anterior proponiendo un dispositivo de soporte individual de un recipiente dotado de un cuello adecuado para soportar dicho recipiente por su cuello, tal como se define en la reivindicación 1.

Un dispositivo de vestido interior dispuesto con bolas retráctiles según la invención puede actuar conjuntamente con cuellos de recipientes cuyos diámetros varían en un intervalo mucho más importante que el intervalo de tolerancia aceptado por los dispositivos de prensión de anillo con sectores del estado de la técnica. Normalmente, el dispositivo de bolas retráctiles según la invención acepta variaciones de más o menos 0,5 mm sobre el diámetro interno de los cuellos, mientras que los dispositivos de anillo con sectores sólo aceptan una tolerancia de más o menos 0,12 mm.

Además, la fabricación de una cabeza de prensión diseñada según la invención no requiere mecanizados tan precisos como los requeridos por las cabezas de prensión de anillo con sectores, y por tanto resulta menos costosa.

Es cierto que ya se conocen dispositivos de prensión de bolas retráctiles. No obstante, se trata de dispositivos de prensión que son adecuados para cubrir los cuellos de recipientes y que están dispuestos para agarrar los cuellos por la cara exterior de los mismos (vestido exterior). El solicitante utiliza tales dispositivos de prensión de vestido exterior de bolas retráctiles desde hace muchos años. No obstante, en estos dispositivos de vestido exterior, el problema de la solidarización mecánica de la cabeza de prensión equipada con bolas retráctiles con el cuello de los recipientes se plantea en otros términos, de forma más sencilla, debido a que, durante el vestido, las bolas se apoyan bajo relieves salientes de la cara externa del cuello (garganta anular prevista para el anillo de garantía del tapón de cierre del recipiente, filetes de enroscado del tapón cuando el tapón es de rosca).

En cambio, la cara interna del cuello de los recipientes generalmente es lisa y no ofrece ningún apoyo para las bolas: el ensamblaje mecánico de la cabeza de prensión según la invención con el cuello de los recipientes se basa únicamente en el rozamiento tangencial entre las superficies de contacto.

Con el fin de garantizar de manera más eficaz un mantenimiento del recipiente de manera sensiblemente coaxial al eje del dispositivo de soporte y aumentar las fuerzas de fricción entre las bolas y la pared interna del cuello, es preferible que las aberturas de la pared externa estén distribuidas en varias filas paralelas y que las bolas estén dispuestas en varias filas respectivas. De manera práctica, puede ser suficiente con que las aberturas de la pared externa estén distribuidas en dos filas paralelas y que las bolas estén dispuestas en dos filas respectivas; sin embargo puede aceptarse un número superior (por ejemplo tres) de filas de aberturas y bolas si se considera necesario para la obtención del resultado buscado.

Con el fin de aumentar las fuerzas de fricción entre la cabeza de vestido y la pared interna del cuello, las filas de bolas pueden estar desplazadas unas respecto a otras, de tal manera que una bola de una fila está enmarcada por dos bolas de la fila inmediatamente superior y/o inferior.

Con el fin de permitir que los elementos de apoyo ejerzan una fuerza de presión suficiente contra la pared interior del cuello, los medios de recuperación elástica comprenden al menos un cojín anular elástico dispuesto alrededor del núcleo y sobre el que las bolas están en apoyo radial elástico. En la práctica, el cojín anular elástico puede comprender al menos dos anillos tóricos elásticos yuxtapuestos y que definen en su unión exterior un diedro anular curvilíneo en el que se apoyan las bolas de una fila. De manera óptima, el cojín anular elástico puede comprender tres anillos tóricos elásticos yuxtapuestos y que definen en sus uniones exteriores dos diedros anulares curvilíneos en los que se apoyan respectivamente las bolas de dos filas.

Con el fin de facilitar la sustitución de los medios de recuperación elástica o de las bolas durante operaciones de mantenimiento, el canal puede estar definido, de manera simple, por una garganta anular rebajada en la pared frontal de la base y por una placa de cierre ensamblada sobre dicha cara frontal de la base.

De manera ventajosa, la presente invención puede aplicarse particularmente a instalaciones de transporte de recipientes dotados de cuellos, que comprenden una pluralidad de dispositivos de transporte dispuestos unos detrás de otros de manera articulada en una cadena de transporte y equipados cada uno con un dispositivo de soporte individual de un recipiente por su cuello, tal como se ha caracterizado anteriormente.

La presente invención se describirá ahora con ayuda de ejemplos únicamente ilustrativos y en ningún caso limitativos del alcance de la presente invención y a partir de las ilustraciones siguientes en las que:

- la figura 1 es una vista en corte parcial del dispositivo de soporte según la invención antes de la inserción de la cabeza de prensión en el cuello de un recipiente;

- la figura 2 es una vista en corte parcial del dispositivo de soporte después de la inserción de la cabeza de prensión en el cuello de un recipiente, y

- la figura 3 es una vista frontal del elemento de soporte dividido axialmente.

Por motivos de claridad, en lo que sigue de la descripción, los términos "arriba", "abajo", "inferior" y "superior" se utilizan únicamente en referencia a la disposición de los elementos tal como están representados en las figuras, sin que estos términos designen la disposición exacta de los elementos en las instalaciones de tratamiento en las que se aplica la invención. Esto es así más particularmente cuando los dispositivos de prensión están destinados a agarrar preformas con su cuello dirigido verticalmente hacia arriba, ya que estas preformas deben calentarse a continuación con su cuello dirigido hacia abajo antes de una nueva inversión de estas preformas antes de la operación de soplado y eventualmente de estirado en una unidad de soplado.

La figura 1 es una vista en corte parcial de un dispositivo de soporte según la invención constitutivo de un dispositivo de transporte de un recipiente.

El elemento de transporte, designado en su conjunto por el número de referencia 1, comprende un mandril 2 giratorio (accionado por medios no representados en las figuras pero de tipo conocido en sí mismo) dotado de un escariado 3 central en el que está montado un elemento 4 de soporte, ventajosamente en forma de un vástago, que pertenece a un dispositivo 5 de soporte y de prensión de un cuello 6 de un cuerpo o de un recipiente hueco, ventajosamente de una preforma.

El elemento 4 de soporte tal como el vástago 4 está montado de manera amovible sobre el mandril 2. Un montaje de este tipo, de tipo de bayoneta, se conoce en sí mismo y se utiliza por el solicitante. La parte superior del vástago forma un casquillo de bayoneta destinado a alojarse en un manguito correspondiente formado en el extremo inferior del escariado 3.

El elemento 4 de soporte es adecuado para acoplarse en el interior del cuello 6 del recipiente, por ejemplo en el cuello de una preforma antes del soplado de la preforma calentada o después en el cuello del recipiente formado después de esta operación de soplado.

El elemento 4 de soporte presenta elementos 7 de apoyo retráctiles elásticamente según una dirección radial y adecuados para apoyarse contra la pared interior del cuello 6.

De manera más precisa, el elemento 4 de soporte comprende una base 8 sensiblemente cilíndrica de revolución que comprende un canal 9 periférico definido entre un núcleo 10 central y una pared 11 externa que forma una falda que rodea el núcleo 10 a una distancia radial y perforada por al menos una fila de aberturas 12 de contorno circular.

Está prevista una pluralidad de bolas 13 que constituyen los elementos 7 de apoyo del elemento 4 de soporte, en un número igual al de las aberturas 12, y dispuestas en al menos una fila en el canal 9 periférico, estando situadas enfrente de las aberturas 12 respectivas. Ventajosamente, las bolas 13 tienen un diámetro sensiblemente superior al diámetro de las aberturas 12 permitiendo así su mantenimiento en el canal 9 periférico.

Medios 14 de recuperación elástica están interpuestos entre el núcleo 10 central y las bolas 13 de tal manera que éstas se empujan elásticamente dentro de las aberturas 12 respectivas y sobresalen parcialmente fuera de las
mismas.

Con el fin de reforzar las fuerzas de fricción entre el elemento 4 de soporte y la pared interior del cuello 6, las aberturas 12 y las bolas 13 están distribuidas ventajosamente en al menos dos filas paralelas.

Los medios 14 de recuperación elástica comprenden al menos un cojín 15 anular elástico dispuesto alrededor del núcleo 10 sobre el que las bolas 13 están en apoyo radial elástico.

De manera más precisa, el cojín 15 anular elástico comprende ventajosamente al menos dos anillos 16 tóricos elásticos yuxtapuestos y que definen en su unión exterior un diedro anular curvilíneo en el que se apoyan las bolas 13 de una misma fila.

Según un modo de realización preferido de la invención y tal como se ilustra en las figuras 1 a 3, el cojín 15 anular elástico comprende tres anillos 16 tóricos elásticos yuxtapuestos y que definen en sus uniones exteriores dos diedros anulares curvilíneos paralelos en los que se apoyan respectivamente las bolas 13 de dos filas.

Naturalmente, entra dentro de las competencias del experto en la técnica adaptar el número de anillos 16 tóricos elásticos al número de filas de bolas 13 y de aberturas 12.

Asimismo entra totalmente dentro de las competencias del experto en la técnica adaptar el número de filas de bolas a la zona superficial interior del cuello del recipiente y al peso de este recipiente.

Ventajosamente, con el fin de mejorar las fuerzas de fricción entre la superficie interior del cuello 6 y las bolas 13, las filas de bolas 13 están desplazadas unas respecto a otras, de tal manera que una bola 13 de una fila inferior está enmarcada por dos bolas 13 de la fila inmediatamente superior y/o inferior.

El canal 9 periférico, en el que están dispuestos los medios 14 de recuperación elástica así como las bolas 13, está definido de manera más precisa por una garganta 17 anular y por una placa 18 de cierre ensamblada sobre la cara 8a frontal de la base 8, no estando la placa 18 de cierre representada en la figura 3 por motivos de claridad.

Se entiende por cara 8a frontal, la cara de la base 8 que están enfrentada al cuello 6 del recipiente durante la inserción del elemento 4 de soporte en el cuello 6 del recipiente.

La placa 18 de cierre está fijada a la base 8 mediante cualquier medio de fijación de tipo conocido en sí mismo, por ejemplo con ayuda de un tornillo adecuado para roscarse en el núcleo 10 central de la base 8.

Los medios de fijación son ventajosamente de tipo amovible permitiendo así sustituir fácilmente los medios 14 de recuperación elástica así como las bolas 13 una vez que éstos han alcanzado un cierto grado de desgaste al cabo de un cierto lapso de tiempo.

El dispositivo 5 de soporte según la invención se aplica más particularmente a las instalaciones que requieren el transporte de recipientes dotados de cuellos y que comprenden una pluralidad de dispositivos de transporte dispuestos unos detrás de otros articulados en una cadena de transporte y equipados cada uno con un dispositivo de soporte individual de un recipiente por su cuello 6.

De manera más precisa, los dispositivos 5 de soporte según la invención se aplican al transporte de preformas en una zona de calentamiento antes de su colocación en un molde para la operación de soplado que permite la formación de un cuerpo hueco.

Así, si el dispositivo de transporte equipa un horno de túnel que permite el calentamiento del recipiente en una instalación de fabricación y de tratamiento de recipientes de material termoplástico tal como PET, cada elemento de transporte del dispositivo de transporte se acciona en rotación alrededor de su eje de manera que el recipiente se calienta por su contorno con ayuda de medios de calentamiento dispuestos en el horno a ambos lados de la trayectoria de los dispositivos de transporte.

Claims (8)

1. Dispositivo (5) de soporte individual de un recipiente dotado de un cuello (6) adecuado para soportar dicho recipiente por su cuello (6), que comprende un elemento (4) de soporte que es adecuado para acoplarse en el interior del cuello (6) del recipiente y que comprende elementos (7) de apoyo retráctiles elásticamente en dirección radial y adecuados para apoyarse con fricción contra la pared interior de dicho cuello (6), caracterizado porque el elemento (4) de soporte comprende:

-

una base (8) sensiblemente cilíndrica de revolución que comprende un canal (9) periférico definido entre un núcleo (10) central y una pared (11) externa que forma una falda que rodea dicho núcleo (10) a una distancia radial y perforada por al menos una fila de aberturas (12) de contorno circular,

-

una pluralidad de bolas (13) que constituyen dichos elementos (7) de apoyo, en un número igual al de las aberturas (12) y dispuestas en al menos una fila en dicho canal (9), situadas enfrente de las aberturas (12) respectivas, teniendo las bolas (13) un diámetro sensiblemente superior al diámetro de las aberturas (12), y

-

medios (14) de recuperación elástica interpuestos entre dicho núcleo (10) y las bolas (13) de tal manera que éstas se empujan elásticamente dentro de las aberturas (12) respectivas y sobresalen parcialmente fuera de éstas, comprendiendo los medios (14) de recuperación elástica al menos un cojín (15) anular elástico dispuesto alrededor del núcleo (10) y sobre el que las bolas (13) están en apoyo radial elástico.

2. Dispositivo de soporte según la reivindicación 1, caracterizado porque las aberturas (12) de la pared (11) externa están distribuidas en varias filas paralelas y porque las bolas (13) están dispuestas en varias filas respectivas.

3. Dispositivo de soporte según la reivindicación 2, caracterizado porque las aberturas (12) de la pared (11) externa están distribuidas en dos filas paralelas y porque las bolas (13) están dispuestas en dos filas respectivas.

4. Dispositivo de soporte según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las aberturas (12) de la pared (11) externa están distribuidas en varias filas paralelas y porque las filas de bolas (13) están desplazadas unas respecto a otras, de tal manera que una bola (13) de una fila está enmarcada por dos bolas (13) de la fila inmediatamente superior y/o inferior.

5. Dispositivo de soporte según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el cojín (15) anular elástico comprende al menos dos anillos (16) tóricos elásticos yuxtapuestos y que definen en su unión exterior un diedro anular curvilíneo en el que se apoyan las bolas (13) de una fila.

6. Dispositivo de soporte según las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque el cojín (15) anular elástico comprende tres anillos (16) tóricos elásticos yuxtapuestos y que definen en sus uniones exteriores dos diedros anulares curvilíneos paralelos en los que se apoyan respectivamente las bolas (13) de las dos filas.

7. Dispositivo de soporte según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el canal (9) está definido por una garganta (17) anular rebajada en la cara (8a) frontal de la base y por una placa (18) de cierre ensamblada sobre dicha cara (8a) frontal de la base (8).

8. Instalación de transporte de recipientes dotados de cuellos, que comprende una pluralidad de dispositivos de transporte dispuestos unos detrás de otros de manera articulada en una cadena de transporte y equipados cada uno con un dispositivo (5) de soporte individual de un recipiente por su cuello, caracterizada porque los dispositivos (5) de soporte de recipientes están constituidos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.