ES2344927T3 - Cabezal rodillador para apretar capsulas de precinto de material deformable plasticamente en torno a los cuellos de botellas de vino, licor y productos similares. - Google Patents
Cabezal rodillador para apretar capsulas de precinto de material deformable plasticamente en torno a los cuellos de botellas de vino, licor y productos similares. Download PDFInfo
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Abstract
Cabezal rodillador (20) para apretar una cápsula cilíndrica de un material deformable plásticamente (16) sobre un cuello de una botella (12), cuyo cabezal es para ser instalado en una máquina rodilladora en la cual la botella es soportada de forma tal que es desplazable en una dirección vertical con respecto al cabezal entre una posición de reposo en la que no interfiere con el cabezal y posiciones de trabajo en las que interfiere con el cabezal; comprendiendo dicho cabezal rodillador - una caja (64) que está soportada de forma tal que es susceptible de pivotar en torno a un eje vertical bajo el control de unos medios motores (74), - una pluralidad de brazos (68) unidos a la caja (64) mediante articulación en torno a respectivos ejes tangenciales, cada uno de cuyos brazos soporta a un rodillo (72) de manera pivotante en torno a un eje que está situado a ángulo recto con respecto al eje de articulación del brazo, basculando cada brazo entre una posición de trabajo en la cual el rodillo (72) está más cerca del eje de rotación de la caja (64) y una posición no de trabajo en la cual el rodillo está distanciado del eje de rotación de la caja (64); caracterizado por el hecho de que dichos brazos (68) son llevados a dicha posición de trabajo por medios accionadores gobernados por control remoto (60, 178, 282) a fin de controlar la presión aplicada por los respectivos rodillos (72) al cuello de una botella dispuesta coaxialmente al eje de rotación de la caja (64).
Description
Cabezal rodillador para apretar cápsulas de
precinto de material deformable plásticamente en torno a los cuellos
de botellas de vino, licor y productos similares.
La presente invención se refiere a un cabezal
rodillador para apretar cápsulas de precinto de material deformable
plásticamente en torno a los cuellos de botellas de vino, vino tipo
champaña, licor y productos similares.
En el campo del embotellado de vinos es conocida
la técnica de cerrar herméticamente la boca de la botella mediante
un tapón que consta de un aglomerado de corcho o de un material
sintético y es empujado al interior del cuello de la botella por
una máquina de taponar. Luego se precinta la boca montando en el
cuello una cápsula de un material sintético, que es típicamente una
hoja metálica delgada.
La cápsula inicialmente tiene una forma
cilíndrica que rodea al cuello con un ajuste con huelgo, y luego es
prensada para quedar prácticamente adherida al cuello de la botella
por una máquina rodilladora que generalmente comprende un carrusel
que soporta una pluralidad de estaciones que se siguen unas a otras
recibiendo las botellas en posición vertical procedentes de un
alimentador y están provistas de respectivos cabezales
rodilladores. Las botellas son recibidas en respectivos asientos que
son desplazables verticalmente bajo el control de mecanismos
basados en levas.
Cada cabezal rodillador generalmente comprende
una caja que gira en torno a un eje vertical y tiene una pluralidad
de brazos unidos mediante articulación a su periferia. Cada brazo
lleva un rodillo que es aplicado mediante precarga elástica contra
el cuello de la botella por un resorte o por una cinta elástica
acoplada entre el brazo y la caja.
Mientras gira el cabezal, la botella es elevada
por los mecanismos basados en levas y los rodillos entran
elásticamente en contacto con la cápsula rodeando el cuello con una
acción de rozamiento rodante desde el extremo superior de la
cápsula, cerca de la boca, hasta su extremo inferior. A continuación
de ello se baja la botella y los rodillos establecen contacto en
rotación con la cápsula en la dirección opuesta.
Tales dispositivos han sido dados a conocer p.
ej. por los documentos FR 843 460, EP 691 302 y EP 1 103 514.
El cabezal rodillador anteriormente mencionado
tiene inconvenientes que se derivan de la circunstancia de que la
fuerza elástica aplicada por los resortes, y en consecuencia la
presión aplicada por los rodillos al cuello de la botella, no es
controlable mientras gira el cabezal. Esta circunstancia p. ej.
complica la preparación del cabezal, que tiene que ser realizada
con la máquina en reposo, ajustando la precarga de los resortes por
un método empírico. Este método de preparación no permite apreciar
en tiempo real los efectos de los ajustes, y también requiere que
la máquina sea puesta en marcha y parada repetidamente.
Por añadidura, como es perfectamente sabido para
el experto en la materia, la acción de los rodillos durante la
carrera descendente puede dañar el material de la cápsula, que ya
fue sometido a esfuerzos durante la carrera ascendente a lo largo
de un recorrido helicoidal desde la parte superior hasta la parte
inferior y es ahora sometido a esfuerzos en la dirección opuesta.
Esta circunstancia puede ocasionar un estiramiento o incluso un
desgarramiento del material.
También sería deseable variar la presión
aplicada por los rodillos durante el ciclo de rodillado a una
botella. De hecho, mientras que el perfil de la cápsula antes del
proceso de rodillado es prácticamente cilíndrico, el cuello de la
botella generalmente tiene un perfil que se ahúsa hacia arriba y
termina con una boca agrandada. Por consiguiente, sería de desear
una acción de rodillado más fuerte en las zonas en las que es mayor
la separación entre la cápsula y el cuello, mientras que sería de
desear una acción de rodillado más débil en las zonas en las que la
separación entre la cápsula y el cuello es menor, como p. ej. en la
boca agrandada, para impedir que resulte dañado el material de la
cápsula.
Por consiguiente, es un objeto principal de la
presente invención el de aportar un cabezal rodillador que permita
que la presión aplicada por los rodillos sea controlada en tiempo
real durante el proceso de rodillado, a fin de hacer que resulte
más rápida y fácil la preparación del cabezal y de optimizar la
acción de los rodillos durante el ciclo de rodillado.
Los objetivos anteriormente indicados y otras
ventajas que quedarán más claramente de manifiesto a la luz de la
siguiente descripción son alcanzados por el cabezal rodillador que
tiene las características que se detallan en la reivindicación 1,
mientras que las otras reivindicaciones exponen otras
características ventajosas aunque secundarias de la invención.
Se describe a continuación más detalladamente la
invención con referencia a unas pocas realizaciones preferidas y no
exclusivas que se ilustran a modo de ejemplos no limitativos en los
dibujos adjuntos, en los cuales:
La Fig. 1 es una vista esquemática en alzado
lateral de un carrusel rodillador general;
la Fig. 2 es una vista en alzado lateral de un
cabezal rodillador según la invención;
la Fig. 3 es una vista en sección axial
practicada por el plano de sección III-III del
cabezal rodillador de la Fig. 1;
las Figs. 4 a 6 son vistas similares a la Fig. 3
a menor escala que ilustran tres sucesivos pasos de trabajo del
cabezal rodillador;
la Fig. 7 es una vista en sección axial de un
cabezal rodillador en una primera realización alternativa de la
invención;
la Fig. 8 es una vista en sección axial de un
cabezal rodillador en una segunda realización alternativa de la
invención.
La Fig. 1 muestra esquemáticamente un carrusel
rodillador motorizado 10 que recibe botellas 12 procedentes de un
alimentador 14. Cada botella 12 está provista de una cápsula
cilíndrica 16 que rodea al cuello de la botella con un ajuste con
huelgo y está hecha de un material deformable plásticamente, que es
típicamente una hoja metálica delgada. El carrusel 10 soporta una
pluralidad de estaciones de rodillado espaciadas a ángulos iguales
en su periferia. Cada estación comprende un asiento 18 sujetador de
la botella y un cabezal rodillador 20 soportado encima del mismo.
El asiento 18 sujetador de la botella es desplazable verticalmente
desde una posición de reposo en la que no se interfiere con el
cabezal hacia posiciones de trabajo en las que se interfiere con el
cabezal, bajo el control de mecanismos basados en levas de tipo
convencional (no ilustrados).
Haciendo en particular referencia a las Figs. 2
y 3, el cabezal rodillador 20 comprende un eje hueco 22 con el eje
geométrico vertical en el cual es deslizable una varilla 24 que
tiene un retenedor 28 enroscado en su extremo inferior. La varilla
24 es normalmente sacada hacia abajo por un resorte de tracción 30
que está anclado a un fondo 32 que está unido coaxialmente al
extremo superior del eje hueco 22 por medio de una espiga 34 y
tiene una ranura helicoidal en la que está acoplado el extremo
inferior del resorte, y a un plato 36 que está unido coaxialmente
al extremo superior de la varilla 24 y también tiene una ranura
helicoidal en la que está acoplado el extremo superior del resorte
30. Sin embargo, en aras de la claridad, el resorte 30 se ilustra
en las figuras en situación de cerrado en posición de reposo y
desconectado del plato 36. El eje hueco 22 tiene un conducto
longitudinal 38 con una boca de entrada 40 conectada a unos medios
de suministro de aire comprimido P (que están ilustrados tan sólo
esquemáticamente en la Fig. 3). El conducto longitudinal 38 conduce
a una ranura circunferencial 44 que está distanciada de la boca de
entrada 40 debajo de ésta última.
El eje hueco 22 soporta de manera pivotante a un
manguito 46 en cojinetes 48, 50. El manguito 46 tiene una parte
cilíndrica estrecha 52 en comunicación fluídica con la ranura
circunferencial 44 a través de pasajes radiales 54. La parte
cilíndrica 52 se extiende axialmente entre un resalto 56 y un
saliente 58 y está rodeada por una membrana prácticamente
cilíndrica 60 que está hecha de un material sintético elástico. La
membrana está montada en el manguito 46 y queda elásticamente y
haciendo cierre hermético en acoplamiento tanto con el resalto 56
con uno de sus extremos que tiene un reborde 60a que sobresale hacia
el interior, como con el saliente 58 en su extremo opuesto que
tiene un entrante 60b que queda axialmente en acoplamiento con el
saliente 58. Por consiguiente, entre la parte cilíndrica 52 y la
membrana 60 queda definida una cámara anular neumática 62 que está
en comunicación fluídica con el conducto longitudinal 38.
Una caja hueca 64, cerrada por una tapa superior
66, rodea enteramente al manguito 46. La caja hueca 64 tiene un
apoyo anular interior 64a que aprieta al reborde 60a de la membrana
60 contra un apoyo anular exterior 46a del manguito 46. La caja
hueca 64 soporta una pluralidad de brazos portarrodillo 68 que están
unidos a su periferia mediante articulación en torno a respectivos
ejes tangenciales que pasan a través de un punto intermedio del
brazo. Cada brazo 68 termina en su extremo inferior con una varilla
70 que sobresale en la dirección del brazo y soporta de manera
pivotante un rodillo 72 en su extremo inferior. El rodillo está
conformado como un ánfora y está dispuesto con su eje geométrico
situado a ángulo recto con respecto al eje de articulación del
brazo. El brazo 68 tiene en su extremo superior encarado a la
membrana un contacto 73. En el ejemplo hay seis brazos con sus
respectivas varillas y sus rodillos, y los rodillos están dispuestos
alternativamente al revés, con sus partes mayores situadas en dos
planos que están mutuamente distanciados en una dirección vertical.
Cada brazo 68 puede bascular entre una posición de trabajo en la
cual el respectivo rodillo 72 está en contacto con el cuello de la
botella dispuesto coaxialmente debajo del cabezal, y una posición
no de trabajo en la cual el rodillo está distanciado radialmente del
cuello de la botella. El punto de articulación ventajosamente está
situado en el lado del brazo que queda de espaldas a los rodillos
con respecto al centro de gravedad del brazo portarrodillo, con lo
cual los brazos, al estar el cabezal en rotación, son predispuestos
por la fuerza centrífuga a ir a adoptar su posición de reposo.
La caja hueca 64 y el manguito 46 son accionados
para ser puestos en rotación en torno al eje hueco 22 por una
correa motorizada 74 (de la cual se muestra tan sólo una parte en
las Figuras) que está operativamente en contacto con una superficie
de accionamiento 64b de la caja hueca 64.
La caja hueca 64 soporta una jaula 76 en su
extremo inferior. La jaula rodea a los rodillos 72 y está abierta
en su extremo inferior para admitir axialmente al cuello de la
botella.
En funcionamiento, las estaciones del carrusel
10 se siguen unas a otras recibiendo botellas procedentes del
alimentador 14. Cada botella es recibida en un respectivo asiento 18
que es coaxial con el cabezal 20 que es accionado continuamente en
rotación por la correa 74.
Haciendo en particular referencia a las Figs. 4
a 6, donde se muestran solamente dos brazos portarrodillo 68 en
aras de la claridad, el cabezal está inicialmente elevado en su
posición en la cual no interfiere con la botella, como se muestra
en la Fig. 4. Una vez recibida la botella, la cámara neumática 62 es
puesta a presión, con lo cual la membrana 60 es inflada de forma
tal que entra en contacto con los extremos superiores de los brazos
68, los cuales en consecuencia giran pasando a su posición de
trabajo. Mientras la botella es progresivamente elevada, los
rodillos entran radialmente en contacto mediante una acción de
rozamiento rodante con la cápsula montada en el cuello de la
botella, describiendo con ello un recorrido helicoidal en torno a
la cápsula, desde su extremo superior cerca de la boca hasta su
extremo inferior (Fig. 5). Mientras la botella es elevada, el
retenedor 28 está en contacto con la boca de la botella, impidiendo
con ello que la botella gire en virtud del efecto de la rotación
del cabezal. Entonces se vacía la cámara neumática, con lo cual los
brazos 68 quedan liberados, y se baja la botella (Fig. 6). Mientras
la botella es bajada, los brazos son predispuestos por la fuerza
centrífuga a ir a adoptar su posición no de trabajo, en la cual los
rodillos están distanciados del cuello de la botella.
La Fig. 7 muestra una realización alternativa de
la invención en la cual los componentes que son similares a los de
la realización anterior están referenciados con el mismo número de
referencia aumentado en 100, mientras que no se dará descripción
alguna para los elementos idénticos.
En particular, la realización de la Fig. 7 se
diferencia de la realización anterior en que los brazos no son
accionados por una membrana elástica sino por una pluralidad de
émbolos 178 que son deslizables en condiciones de cierre hermético
dentro de respectivos alojamientos radiales 180 que están formados
en el manguito 146 y desembocan en la ranura circunferencial 144.
Cada émbolo establece contacto con el extremo de un respectivo
brazo 168. En consecuencia, los émbolos 178 en sus alojamientos 180
constituyen una pluralidad de cilindros neumáticos que sirven en
funcionamiento para empujar los brazos llevándolos a su posición de
trabajo.
La Fig. 8 muestra una adicional realización
alternativa de la invención en la cual los componentes que son
similares a los de la realización anterior están referenciados con
el mismo número de referencia aumentado en 200, mientras que no se
dará descripción adicional alguna para los elementos idénticos.
En particular, en la realización de la Fig. 8
los brazos no son accionados por medios neumáticos sino por una
pluralidad de accionadores electromagnéticos 282 de tipo
convencional que están soportados radialmente dentro del manguito
246 y están conectados convencionalmente a un circuito eléctrico de
mando E que está ilustrado tan sólo esquemáticamente en la Figura.
Por consiguiente, en esta realización el eje hueco 222 no tiene
pasajes longitudinales para la aportación de aire comprimido, como
en las realizaciones anteriores.
En todas las realizaciones anteriormente
descritas, los brazos que llevan los rodillos en sus extremos
inferiores son llevados a su posición de trabajo por medios de
accionamiento neumático/electromagnético gobernados mediante
control remoto. Esta circunstancia permite que la presión aplicada
por los rodillos durante el proceso de rodillado sea controlada con
precisión. En particular, la acción de rodillado que se ejerce en la
botella es llevada a cabo solamente durante el ascenso, mientras
que los brazos portarrodillo están libres durante el descenso. Esto
incrementa la precisión del trabajo mecánico, mientras que el tiempo
de trabajo mecánico es el mismo, o se ve incluso reducido, porque
la botella puede ser elevada lentamente para así llevar a cabo una
suave acción de rodillado en una dirección, siendo con ello obtenido
un acabado mejorado, y luego, cuando los rodillos han sido
separados del cuello de la botella, la botella puede bajarse muy
rápidamente para compensar el más largo tiempo empleado en la
carrera ascendente.
Además es evidente que el cabezal rodillador
según la invención hace que la preparación resulte más fácil y más
rápida, porque la presión aplicada por los rodillos puede ser
ajustada mientras el cabezal está en rotación, con lo cual los
efectos de los ajustes pueden apreciarse en tiempo real.
Además, la presión aplicada por los rodillos
puede también ser modificada durante el ciclo de rodillado. Por
ejemplo, retardando el funcionamiento de los brazos portarrodillo la
boca agrandada entrará en contacto solamente con los tres rodillos
situados en el plano más alto, con lo cual se obtiene una acción de
rodillado más suave que no daña al material de la cápsula.
Se han descrito aquí unas pocas realizaciones
preferidas de la invención, pero naturalmente un experto en la
materia podrá hacer muchas modificaciones dentro del alcance de las
reivindicaciones. Por ejemplo, en las dos primeras realizaciones
podrían usarse otros medios de accionamiento fluidodinámico, como p.
ej. medios de accionamiento alimentados con un líquido tal como
aceite en lugar de con aire. Naturalmente, el cabezal rodillador
podría también instalarse en una máquina rodilladora en la cual el
cabezal sea desplazable verticalmente, siendo estacionaria la
posición de los asientos sujetadores de las botellas.
\vskip1.000000\baselineskip
- \bullet FR 843460 [0006]
- \bullet EP 1103514 A [0006]
\bullet EP 691302 A [0006].
Claims (9)
1. Cabezal rodillador (20) para apretar una
cápsula cilíndrica de un material deformable plásticamente (16)
sobre un cuello de una botella (12), cuyo cabezal es para ser
instalado en una máquina rodilladora en la cual la botella es
soportada de forma tal que es desplazable en una dirección vertical
con respecto al cabezal entre una posición de reposo en la que no
interfiere con el cabezal y posiciones de trabajo en las que
interfiere con el cabezal; comprendiendo dicho cabezal
rodillador
- una caja (64) que está soportada de forma tal
que es susceptible de pivotar en torno a un eje vertical bajo el
control de unos medios motores (74),
- una pluralidad de brazos (68) unidos a la caja
(64) mediante articulación en torno a respectivos ejes tangenciales,
cada uno de cuyos brazos soporta a un rodillo (72) de manera
pivotante en torno a un eje que está situado a ángulo recto con
respecto al eje de articulación del brazo, basculando cada brazo
entre una posición de trabajo en la cual el rodillo (72) está más
cerca del eje de rotación de la caja (64) y una posición no de
trabajo en la cual el rodillo está distanciado del eje de rotación
de la caja (64);
caracterizado por el hecho de que dichos
brazos (68) son llevados a dicha posición de trabajo por medios
accionadores gobernados por control remoto (60, 178, 282) a fin de
controlar la presión aplicada por los respectivos rodillos (72) al
cuello de una botella dispuesta coaxialmente al eje de rotación de
la caja (64).
2. El cabezal rodillador de la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dichos medios accionadores
comprenden medios accionadores (60, 178, 282) que están dispuestos
para entrar en contacto con respectivas superficies de trabajo de
los brazos en una dirección radial, haciendo con ello que los brazos
giren yendo a sus respectivas posiciones de trabajo.
3. El cabezal rodillador de la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que dichos medios accionadores
(60, 176) son accionados hidrodinámicamente.
4. El cabezal rodillador de la reivindicación 3,
caracterizado por el hecho de que dichos medios accionadores
comprenden una cámara hermética (62) que está conectada
operativamente a unos medios (P) de aportación de fluido a presión
y está delimitada externamente por una membrana elástica (60) que
está encarada a dichas superficies de trabajo y cede elásticamente
en una dirección radial para establecer contacto con dichas
superficies de trabajo.
5. El cabezal rodillador de la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho de que dicha membrana elástica
(60) está montada en un manguito (46) que es solidario de la caja
(64) que está soportada de manera pivotante en un eje vertical (22)
que tiene conductos (38) conectados a unos medios (P) de aportación
de fluido a presión, teniendo dicho manguito pasajes (54) que están
en comunicación fluídica con dichos conductos (38) y conducen a
dicha cámara hermética (62).
6. El cabezal rodillador de la reivindicación 3,
caracterizado por el hecho de que dichos medios accionadores
comprenden una pluralidad de cilindros hidráulicos radiales (178,
180) que están operativamente conectados a unos medios (P) de
aportación de fluido a presión, estando cada uno de dichos cilindros
hidráulicos radiales dispuesto enfrente de la superficie de trabajo
de un respectivo brazo (168).
7. El cabezal rodillador de la reivindicación 6,
caracterizado por el hecho de que dichos cilindros
hidráulicos (178, 180) están soportados en un manguito (146) que es
solidario de la caja (64), la cual está soportada de manera
pivotante en un eje vertical que tiene conductos conectados a unos
medios de aportación de fluido a presión, teniendo dicho manguito
pasajes que están en comunicación fluídica con dichos conductos (38)
y conducen a dichos cilindros neumáticos.
8. El cabezal rodillador de la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que dichos medios accionadores
comprenden una pluralidad de accionadores electromagnéticos (282)
que están operativamente conectados a un circuito eléctrico (E) y
están dispuestos cada uno enfrente de la superficie de trabajo de un
respecto brazo (268).
9. El cabezal rodillador de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que el
punto de articulación de cada uno de dichos brazos (68) está situado
en el lado del brazo que queda de espaldas a los rodillos con
respecto al centro de gravedad del brazo con rodillo, con lo cual
los brazos, mientras gira el cabezal, son predispuestos por la
fuerza centrífuga a ir a adoptar su posición de reposo.
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