ES2576353T3 - Máquina y estación de fabricación de cápsulas de un solo uso para bebidas - Google Patents

Máquina y estación de fabricación de cápsulas de un solo uso para bebidas Download PDF

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ES2576353T3
ES2576353T3 ES13721106.6T ES13721106T ES2576353T3 ES 2576353 T3 ES2576353 T3 ES 2576353T3 ES 13721106 T ES13721106 T ES 13721106T ES 2576353 T3 ES2576353 T3 ES 2576353T3
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Emanuele Rubbi
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Abstract

Una máquina de cápsulas de bebida, para fabricar cápsulas (1) de un solo uso para bebidas de extracto o de infusión tales como café o té, que comprende un recipiente rígido (2), en forma de copa, que tiene una parte inferior (3) y una abertura superior (4) provista de un reborde (5), una dosis (6) de producto de extracto o de infusión contenida en el interior del recipiente rígido (2), y una longitud de lámina (7) para cerrar la abertura superior (4) del recipiente rígido (2), comprendiendo la máquina: un elemento de transporte (8) para transportar los componentes de la cápsula (1), y que está cerrado en un bucle alrededor de un medio de movimiento (9) para mover el elemento de transporte (8); estando configurado el elemento de transporte (8) para definir una pluralidad de bolsillos (10) para recibir los componentes de la cápsula (1), y que están posicionados uno tras otro, en sucesión, teniendo cada uno un eje vertical (Z10) respectivo; una pluralidad de estaciones que están situadas a lo largo de una trayectoria (P) seguida por el elemento de transporte (8), y que están configuradas para operar en fase con el mismo elemento de transporte (8), y que comprenden: una estación de alimentación (11) para alimentar recipientes rígidos (2) en los respectivos bolsillos (10) del elemento de transporte (8); una estación de dosificación (12) para dosificar el producto en el recipiente rígido (2); una estación de cierre (13) en la que la abertura superior (4) del recipiente rígido (2) está cerrada con una longitud de lámina (7); una estación (14) de salida que retira las cápsulas (1) del elemento de transporte (8); caracterizada por que una o más de las estaciones (11, 12, 13, 14) comprende: - al menos un punto de recogida (20) en el que se recogen los componentes de la cápsula (1) colocados unos encima de otros en una pila (22); - al menos un cabezal de contacto (21) para recoger y separar un componente de la parte inferior de la pila (22), en el punto de recogida (20), y colocar el componente en el elemento de transporte (8); - un medio de movimiento (23) para mover el al menos un cabezal de contacto (21) desde una primera posición avanzada, configurada tanto para contactar como para recoger el componente, y también para colocar el componente en el elemento de transporte (8), hasta una segunda posición retraída cuando el cabezal de contacto (21) está en tránsito, en la que al pasar desde la primera posición avanzada hasta la segunda posición retraída, el cabezal de contacto (21) extrae el componente de la pila (22), y en la que al pasar desde la segunda posición retraída hasta la primera posición avanzada, el cabezal de contacto (21) coloca el componente en un bolsillo (10) respectivo del elemento de transporte (8); - una rueda (24) diseñada para hacer girar el al menos un cabezal de contacto (21) y el medio de movimiento (23), y configurada para operar en fase con los mismos y con el elemento de transporte (8), y para llevar el al menos un cabezal de contacto (21) desde el punto de recogida (20) hasta una zona de tránsito del elemento de transporte (8), a lo largo de una primera trayectoria de movimiento (P24A), y desde la zona de tránsito del elemento de transporte (8) hasta el punto de recogida (20) a lo largo de una segunda trayectoria de movimiento (P24R).

Description

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DESCRIPCION
Maquina y estacion de fabricacion de capsulas de un solo uso para bebidas Campo tecnico
La presente invencion tiene por objeto una maquina de capsulas para bebida, para fabricar capsulas de un solo uso para bebidas de extracto o de infusion tales como cafe, te, leche, chocolate o combinaciones de estos ingredientes.
Tecnica antecedente
En su forma mas simple, las capsulas anteriormente mencionadas, utilizadas en maquinas de fabricacion de dichas bebidas, comprenden lo siguiente:
- un recipiente ngido, en forma de copa, que comprende una parte inferior perforable o perforada y una abertura superior provista de un reborde (y por lo general, pero no necesariamente, tiene la forma de un cono truncado);
- una dosis de producto de bebida de extracto o de infusion contenido en el recipiente ngido; y
- una longitud de lamina obtenida a partir de una banda para sellar la abertura del recipiente ngido, y disenada (por lo general, pero no necesariamente) para ser perforada por una boquilla que suministra lfquido a presion.
Por lo general, pero no necesariamente, la lamina de sellado se obtiene a partir de una banda de material flexible.
En algunos casos, las capsulas pueden comprender uno o mas elementos de filtro ngidos o flexibles.
Por ejemplo, un primer filtro (si esta presente) puede estar situado en la parte inferior del recipiente ngido.
Un segundo filtro (si esta presente) puede estar interpuesto entre la longitud de la lamina de sellado y la dosis de producto.
La capsula fabricada de esta manera se recibe y se utiliza en unas ranuras espedficas de maquinas de fabricacion de bebidas.
En la actualidad, las capsulas de este tipo se fabrican mediante maquinas que operan de modo "paso a paso". En la solicitud de patente WO 2010/007633 se describe un ejemplo conocido de maquinas de este tipo.
La maquina descrita en el documento WO 2010/007633 comprende una cinta transportadora, que esta cerrada en bucle alrededor de dos poleas de eje horizontal accionadas por un motor, de tal manera que forme una seccion superior activa, y una seccion inferior de retorno, no operativa.
La cinta comprende una serie de bolsillos sucesivos que reciben los recipientes ngidos alimentados por una correspondiente estacion, situada por encima de la seccion activa de la cinta.
A medida que se mueve paso a paso a lo largo de una direccion de alimentacion, la seccion activa de la cinta posiciona cada bolsillo, con un respectivo recipiente ngido en el mismo, bajo una serie de estaciones para fabricar la capsula.
Basicamente, a la estacion que alimenta el recipiente ngido le sigue al menos una estacion para dosificar el producto en el recipiente ngido, una estacion para cerrar la abertura del recipiente ngido con una longitud de pelfcula (por ejemplo, mediante sellado por calor) y, por ultimo, una estacion para alimentar las capsulas asf fabricadas.
Sin embargo, cabe senalar que a lo largo de la seccion activa rectilmea de la cinta puede haber estaciones auxiliares adicionales, por ejemplo para comprobar el peso de la capsula y para formar la longitud de la pelfcula, estaciones de aplicacion de filtro, medios para la eliminacion de artfculos defectuosos, etc.
Sin embargo, se ha observado que una sola lmea de produccion combinada con la operacion paso a paso presenta una baja productividad por unidad de tiempo.
Para superar este problema, se ha ensanchado la cinta en la direccion transversal a la direccion de movimiento de la cinta, a fin de formar dos o mas filas yuxtapuestas de bolsillos para recibir los respectivos recipientes ngidos.
Sin embargo, esta eleccion tecnica supone aumentar las estaciones instaladas, como las mencionadas anteriormente, situadas lado a lado en un plano horizontal de manera transversal a la direccion de movimiento de la seccion activa de la cinta. Si bien esta solucion, por un lado, aumenta parcialmente la productividad general de la maquina por unidad de tiempo, por otro lado, supone una maquina mas engorrosa y decididamente mas costosa, y aumenta los riesgos de parada de la maquina debido a la gran cantidad de dispositivos que operan a lo largo de la seccion activa de la cinta.
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Por lo tanto, esta eleccion estructural no equilibra los costes globales con los resultados de productividad operativa, y no limita la velocidad operativa de la maquina.
En el documento EP468079 se da a conocer un procedimiento y un dispositivo para la fabricacion de un cartucho cerrado. El dispositivo comprende una pila para almacenar los cartuchos. Cada cartucho cae sobre un plano horizontal ngido, movido paso a paso.
En el documento EP974539 se da a conocer una lmea de suministro para el suministro de productos paralelepfpedos a una maquina de usuario. La lmea de suministro comprende un transportador para alimentar los productos individuales, a lo largo de una trayectoria horizontal, a una estacion de transferencia en la que una unidad de transferencia retira los productos de la cinta transportadora y alimenta los productos a un almacen en el que se almacenan los productos en contacto entre sf.
En el documento GB2438187 se da a conocer un sistema de carga para cargar ampollas en cartoncillos de embalaje. El sistema comprende un deposito de ampollas que esta dispuesto para liberar ampollas sobre un corredor estacionario, dispuesto alrededor de una porcion de una rueda de alimentacion. La rueda de alimentacion tiene un medio para transportar la ampolla en contacto deslizante con dicha corredera hasta una posicion de transferencia, desde la que puede cargarse la ampolla en un cartoncillo de embalaje. El medio de transporte comprende unas orejetas espaciadas que sobresalen desde la rueda.
Objetivo de la invencion
El objetivo de la presente invencion es proporcionar una maquina de capsulas de bebida, para fabricar capsulas de un solo uso de bebidas de extracto o de infusion tales como cafe o te, y que supere las desventajas anteriormente mencionadas de la tecnica anterior.
Mas espedficamente, el objetivo de la presente invencion es proporcionar una maquina de capsulas de bebida, para fabricar capsulas de un solo uso de bebidas de extracto o de infusion tales como cafe o te, y que sea capaz de garantizar una alta productividad por unidad de tiempo, con altas velocidades de operacion y un numero reducido de estaciones operativas, y garantizar tambien un alto nivel de fiabilidad.
Un objetivo adicional de la invencion es proporcionar una maquina de capsulas de bebida, para fabricar capsulas de un solo uso de bebidas de extracto o de infusion tales como cafe o te, y que tenga una estructura compacta, un tamano reducido y que genere productos de buena calidad.
Un objetivo adicional de la invencion es proporcionar una o mas estaciones operativas capaces de alcanzar altas velocidades operativas, con flexibilidad en la produccion de acuerdo con los requisitos operativos de la maquina, y con dimensiones reducidas a lo largo de la trayectoria operativa.
Estos objetivos se logran en su totalidad, de acuerdo con la invencion, mediante la maquina de capsulas de bebida, para fabricar capsulas de un solo uso de bebidas de extracto o de infusion, y mediante la estacion de alimentacion de componentes de capsula de acuerdo con lo caracterizado en las reivindicaciones adjuntas.
Mas espedficamente, la maquina de capsulas de bebida, para fabricar capsulas de un solo uso de bebidas de extracto o de infusion, tales como cafe o te, comprende: un elemento de transporte para transportar los componentes de capsula y que esta cerrado en un bucle alrededor de un medio de movimiento para mover el elemento de transporte; el elemento esta configurado para definir una pluralidad de bolsillos para recibir los componentes de capsula, y dispuestos uno tras otro en sucesion, teniendo cada uno un respectivo eje vertical; una pluralidad de estaciones que estan situadas a lo largo de una trayectoria seguida por el elemento de transporte, y que estan configuradas para operar en fase con el elemento de transporte, y que comprenden: una estacion de alimentacion para alimentar los recipientes ngidos a unos respectivos bolsillos del elemento de transporte; una estacion de dosificacion para dosificar en el recipiente ngido un producto de extracto o de infusion; una estacion de cierre en la que se cierra la abertura superior del recipiente ngido con una longitud de lamina; una estacion de salida, que retira del elemento de transporte cada capsula formada.
De acuerdo con la invencion, una o mas de las estaciones anteriormente mencionadas comprende: un punto de recogida en el que se recogen los componentes de capsula, colocados unos encima de otros en una pila; al menos un cabezal de contacto para recoger y separar un componente de la parte inferior de la pila, en el punto de recogida, y colocar el componente sobre el elemento de transporte; un medio de movimiento para mover el al menos un cabezal de contacto desde una primera posicion avanzada, configurada tanto para contactar como para recoger el componente y tambien para colocar el componente sobre el elemento de transporte, hasta una segunda posicion retrafda en la que el cabezal de contacto esta en transito; una rueda disenada para girar el al menos un cabezal de contacto y el medio de movimiento, y configurada para operar en fase con los mismos y con el elemento de transporte, y para transportar el al menos un cabezal de contacto desde el punto de recogida hasta una zona de transito del elemento de transporte, a lo largo de una primera trayectoria de movimiento, y desde el elemento de transporte hasta el punto de recogida, a lo largo de una segunda trayectoria de movimiento.
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La invencion tambien proporciona una estacion de alimentacion para suministrar componentes de capsulas de un solo uso de bebidas de extracto o de infusion, como cafe o te, a un elemento de transporte que esta cerrado en bucle alrededor de un medio de movimiento para mover el elemento de transporte; el elemento de transporte esta configurado para definir una pluralidad de bolsillos para recibir los componentes de capsula, y dispuestos uno tras otro en sucesion, teniendo cada uno un respectivo eje vertical. La estacion de acuerdo con la invencion comprende al menos un punto de recogida en el que se recogen los componentes de capsula, colocados unos encima de otros en una pila; al menos un cabezal de contacto para recoger y separar un componente de la parte inferior de la pila, en un punto de recogida, y colocar el componente sobre el elemento de transporte; un medio de movimiento para mover el al menos un cabezal de contacto desde una primera posicion avanzada, configurada tanto para contactar como para recoger el componente y tambien para colocar el componente sobre el elemento de transporte, hasta una segunda posicion retrafda en la que el cabezal de contacto esta en transito; al menos una rueda disenada para girar el al menos un cabezal de contacto y el medio de movimiento, y configurada para operar en fase con los mismos y con el elemento de transporte, y para transportar el al menos un cabezal de contacto desde el punto de recogida hasta una zona de transito del elemento de transporte, a lo largo de una primera trayectoria de movimiento, y desde el elemento de transporte hasta el punto de recogida, a lo largo de una segunda trayectoria de movimiento.
Una maquina equipada con una estacion de este tipo es capaz de alimentar cualquier componente de capsula con un movimiento del elemento de transporte tanto continuo como paso a paso, garantizando precision, fiabilidad y flexibilidad. La estructura de la estacion o estaciones obtenida de este modo permite lograr altas velocidades de produccion en espacios reducidos.
Preferentemente, la rueda esta enchavetada a un eje horizontal accionado por motor, para mover de manera continua la rueda en fase con el elemento de transporte. Preferiblemente, tanto la rueda como el elemento de transporte se mueven de manera continua y en fase entre sf.
Breve descripcion de los dibujos
Estas y otras caractensticas de la invencion seran mas evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada, de una realizacion preferida no limitante de la misma, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- La Figura 1 es una vista esquematica en planta superior de una maquina de capsulas de bebida, para fabricar capsulas de un solo uso de bebidas de extracto o de infusion, tales como cafe, te, leche, chocolate o combinaciones de estos ingredientes;
- La Figura 2 es una vista lateral esquematica de un ejemplo de una capsula de un solo uso, fabricada con la maquina de la Figura 1, para bebidas de extracto o de infusion tales como cafe, te, leche, chocolate o combinaciones de estos ingredientes;
- Las Figuras 3 y 4 son una vista lateral esquematica y una vista en planta superior esquematica, que ilustran una parte de un elemento de transporte para transportar un recipiente ngido;
- La Figura 5 es una vista frontal esquematica de una estacion de alimentacion de recipientes ngidos, de acuerdo con la invencion, para la maquina de la Figura 1;
- La Figura 6 muestra una variante de realizacion de la estacion de alimentacion de la Figura 5, de nuevo en una vista frontal esquematica;
- La Figura 7 muestra una variante de construccion de un medio de movimiento para mover un cabezal de contacto que forma parte de la estacion de alimentacion de las Figuras 5 y 6.
Descripcion detallada de realizaciones preferidas de la invencion
Con referencia a los dibujos adjuntos, la maquina de acuerdo con la presente invencion (denotada en su totalidad con el numero 100) se utiliza para fabricar capsulas de un solo uso de bebidas de extracto o de infusion, tales como cafe, te, leche, chocolate o combinaciones de estos ingredientes.
Mas espedficamente - vease la Figura 2- las capsulas 1 de bebida de un solo uso comprenden, en una configuracion minima no limitante: un recipiente ngido 2 en forma de copa (normalmente con la forma de un cono truncado), que comprende una parte inferior 3 y una abertura superior 4 provista de un reborde 5; una dosis 6 de producto de extracto o de infusion contenido en el recipiente ngido 2, y una longitud de lamina 7 para cerrar la abertura superior 4 del recipiente ngido 2.
Si la longitud de lamina 7 ha de perforarse durante la generacion de la bebida, la longitud de lamina 7 forma un sello hermetico para el recipiente ngido 2.
Cabe senalar que la longitud de lamina 7 se obtiene a partir de una banda flexible, es decir, una banda de material que tenga propiedades flexibles. Alternativamente, la longitud de lamina 7 puede ser un elemento ngido.
Tambien hay que senalar que este tipo de capsula 1 puede comprender tambien uno o mas elementos de filtracion o de retencion de producto (que en el presente documento no se ilustran, por razones de simplicidad).
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Mas espedficamente, un primer filtro puede estar situado en la parte inferior del recipiente ngido con el fin de mejorar la bebida generada, o para retener producto. El primer filtro puede ser un filtro ngido. Alternativamente, el primer filtro puede ser un filtro flexible.
La capsula 1 tambien puede comprender un segundo filtro dispuesto entre la longitud de lamina 7 y la dosis 6 de producto: en este caso, el segundo filtro permite una mejor distribucion (uniforme) del lfquido sobre el producto.
La maquina 100 (vease la Figura 1) comprende un elemento de transporte 8 para transportar los componentes de la capsula 1.
El elemento de transporte 8 esta cerrado en un bucle alrededor de un medio 9 de desplazamiento que gira sobre unos ejes Z9 para mover el elemento de transporte 8. Preferiblemente, el medio 9 de desplazamiento gira de manera continua. Preferiblemente, el medio 9 de desplazamiento gira sobre los ejes verticales Z9.
Mas preferiblemente, el medio 9 de desplazamiento gira de manera continua sobre los ejes verticales Z9 para permitir que el elemento de transporte 8 se mueva de forma continua.
Mas espedficamente, el elemento de transporte 8 esta configurado para definir una pluralidad de bolsillos 10 para recibir los recipientes ngidos 2, y dispuestos unos tras otros en serie, no necesariamente continua, teniendo cada uno un respectivo eje vertical Z10 (veanse tambien las Figuras 3 y 4).
Cabe senalar que la maquina 100 comprende una pluralidad de estaciones que estan situadas a lo largo de una trayectoria P seguida por el elemento de transporte 8, y que estan configuradas para operar en fase (tambien de manera continua) con el elemento de transporte 8, y que comprenden al menos cuatro estaciones basicas.
Una estacion 11 de alimentacion alimenta los recipientes ngidos 2 a los respectivos bolsillos 10 del elemento de transporte 8.
Una estacion 12 de dosificacion dosifica el producto de extracto o de infusion en el recipiente ngido 2.
Una estacion 13 de cierre cierra la abertura 4 del recipiente ngido 2 con la longitud de lamina 7.
Una estacion 14 de salida retira del elemento de transporte 8 la capsula 1 formada.
Preferiblemente, el elemento de transporte 8 es una cadena que comprende una pluralidad de eslabones 8m, articulados entre sf en sucesion alrededor de unos correspondientes ejes verticales Z8. Preferiblemente, el elemento de transporte 8 forma un bucle continuo. Cabe senalar que al menos un eslabon 8m de cadena comprende al menos un bolsillo 10, con un eje vertical Z10, para recibir un respectivo componente (recipiente ngido 2) colocado con la abertura 4 hacia arriba.
Debe tenerse en cuenta que la cadena 8 puede comprender eslabones 8m, comprendiendo cada uno un respectivo bolsillo 10 con un eje vertical Z10 para un respectivo componente (recipiente ngido 2), asf como eslabones que no esten provistos de los bolsillos 10 y que esten interpuestos entre los eslabones 8m provistos de bolsillos 10. En otras palabras, los eslabones 8m provistos de bolsillos 10 podnan no estar en sucesion continua (no ilustrandose esta realizacion).
Preferiblemente, cada eslabon 8m de la cadena 8 comprende al menos un bolsillo 10, con un eje vertical Z10, para recibir un respectivo componente (recipiente ngido 2) colocado con la abertura 4 hacia arriba.
Cabe senalar que una cadena 8 fabricada de esta manera forma una sola fila de componentes (recipientes ngidos 2), que se mueven de manera continua a lo largo de una trayectoria P predeterminada.
De acuerdo con la invencion (vease la Figura 5), una o mas de las estaciones 11, 12, 13, 14 comprende al menos un punto de recogida 20 para recoger componentes de capsula 1, colocados unos encima de otros en una pila 22, y un cabezal de contacto 21 para recoger un solo componente de la parte inferior de la pila 22. El cabezal de contacto 21 esta configurado para recoger y separar el componente del punto de recogida 20, y colocar el componente sobre el elemento de transporte 8.
Tambien de acuerdo con la invencion, la estacion o estaciones comprenden un medio de movimiento 23 para mover el cabezal de contacto 21 desde una primera posicion avanzada, configurada tanto para contactar como para recoger el componente, y tambien para colocar el componente sobre el elemento de transporte 8, a una segunda posicion retrafda cuando el cabezal de contacto 21 esta en transito.
Al pasar de la posicion avanzada a la posicion retrafda, el cabezal de contacto 21 extrae el componente de la pila 22. Al pasar de la posicion retrafda a la posicion avanzada, el cabezal de contacto 21 coloca el componente en un respectivo bolsillo 10 del elemento de transporte 8.
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Tambien de acuerdo con la invencion, la estacion o estaciones comprenden al menos una rueda 24 para hacer girar el cabezal de contacto 21 y el medio de movimiento 23, y configurada para operar en fase con los mismos y con el elemento de transporte 8, y para llevar el cabezal de contacto 21 desde el punto de recogida hasta una zona de transito del elemento de transporte 8, a lo largo de una primera trayectoria P24A de movimiento, y desde la zona de transito del elemento de transporte 8 hasta el punto de recogida 20, a lo largo de una segunda trayectoria P24R de movimiento.
A modo de ejemplo, la Figura 5 muestra una estacion 11 de alimentacion por la que se alimentan los recipientes ngidos 2 y que esta estructurada de acuerdo con la invencion, pero la descripcion es solo un ejemplo ya que se puede utilizar la misma arquitectura de la estacion a modo de estacion de dosificacion (si se usan dosis de producto envasadas y apiladas ya listas) o a modo de estacion de cierre (si se utilizan longitudes de lamina 7 apiladas), o a modo de estacion de colocacion de elementos de filtracion o de retencion (si estan presentes) en el interior del recipiente ngido 2. Los componentes de capsula, por lo tanto, pueden de vez en cuando ser recipientes ngidos 2, dosis de producto, o elementos de filtracion o de retencion, en caso de haberlos.
Asf, una estacion estructurada de esta manera hace que el montaje de la maquina 100 sea extremadamente flexible de acuerdo con los requisitos de produccion de las capsulas 1, gracias a la posibilidad de utilizar una o mas estaciones con dicha estructura.
Ademas, la posibilidad de utilizar dicha estructura en estaciones de diferentes tipos permite reducir los costes y las dimensiones.
Preferiblemente, la rueda 24 para hacer girar el cabezal de contacto 21 y el medio de movimiento 23 esta enchavetada a un eje motriz 25, con un eje horizontal X25, para mover la rueda 24 de forma continua en fase con el elemento de transporte 8.
Preferiblemente, el eje X25 de rotacion del eje motriz 25 esta dispuesto transversalmente, preferentemente de manera perpendicular al eje Z10 de los bolsillos 10 del elemento de transporte 8.
Preferiblemente, el eje X25 de rotacion del eje 25 es transversal, preferentemente perpendicular a una direccion de alimentacion del elemento de transporte 8 en la estacion 11 de alimentacion.
Cabe senalar que, en el ejemplo ilustrado, tanto la rueda 24 como el elemento de transporte 8 son moviles de forma continua.
Tambien cabe senalar que la rueda 24 (en el ejemplo de la Figura 5) gira en una direccion P24 sustancialmente concordante con una direccion PA de alimentacion del elemento de transporte 8.
Preferiblemente, el punto de recogida 20 se encuentra en un punto fijo a lo largo de la trayectoria circular de la rueda 24.
Debe tenerse en cuenta que el punto de recogida 20 esta situado enfrente de una zona de transito del elemento de transporte 8.
Preferiblemente, el punto de recogida 20 comprende un deposito 26 para alojar la pila 22 de componentes a alimentar (en este caso, de nuevo a modo de ejemplo, recipientes ngidos 2 colocados con la abertura 4 hacia abajo). El deposito 26 tiene al menos una porcion extrema abierta para alimentar los componentes al cabezal de contacto 21.
Ventajosamente, la porcion extrema abierta del deposito 26 tiene un eje longitudinal Z26, paralelo a los ejes verticales Z10 de los bolsillos 10 en el elemento de transporte 8, cuando los bolsillos estan en la rueda 24.
En una realizacion no ilustrada, la porcion extrema abierta del deposito 26 tiene un eje longitudinal Z26 que no es paralelo a los ejes verticales Z10 de los bolsillos 10, cuando los bolsillos estan en la rueda 24, y hace con ellos un angulo de entre 0 y 90°, ventajosamente entre 0 y 45° y preferiblemente entre 0 y 30°.
En la porcion extrema abierta, el deposito 26 esta equipado con un medio 27 para la retencion y desprendimiento controladas de los componentes. El medio 27 esta configurado para liberar un componente cada vez, bajo la accion del cabezal de contacto 21, y para retener el siguiente componente.
En la realizacion ilustrada, el medio 27 comprende al menos dos bridas 27a situadas en la porcion extrema del deposito 26, y que actuan transversalmente al eje Z26 del propio deposito 26.
En una posicion de retencion, las bridas 27a retienen el reborde 5 del recipiente ngido 2 mas inferior y, a continuacion, en fase con el cabezal de contacto 21, se alejan la una de la otra con el fin de liberar el recipiente ngido 2. A continuacion, las bridas 27a regresan a la posicion de retencion para retener un reborde 5 del siguiente
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recipiente ngido 2 (gracias, por ejemplo, a unos miembros elasticos de retorno). Preferiblemente, el cabezal de contacto 21 esta equipado con un medio 30 de aspiracion para sujetar el componente a recoger y trasladar.
En la Figura 5, el medio 30 de aspiracion esta representado esquematicamente como bloques en un cabezal de contacto 21. Se entendera que todos los cabezales 21 de contacto pueden estar equipados con un medio de succion 30.
Preferiblemente, el medio 23 de desplazamiento comprende un par doble de brazos articulados 28 y 29 que tienen un correspondiente punto P28, P29 de conexion situado en la rueda 24. Ventajosamente, el par doble de brazos articulados 28, 29 define una articulacion de cinco eslabones.
El cabezal de contacto 21 esta asociado (a traves de un brazo 21a, por ejemplo, en forma de L) con uno de los brazos de un par (en este caso, el etiquetado 29).
La estructura cinematica obtenida de este modo otorga al cabezal de contacto 21 dos grados de libertad y le permite adoptar las posiciones avanzada y retrafda anteriormente mencionadas, al mismo tiempo que permite un movimiento para adaptar la posicion del cabezal de contacto 21 de acuerdo con el movimiento de rotacion de la rueda 24.
De esta manera, el cabezal de contacto 21 puede, por un lado, recoger el componente con un movimiento a lo largo del eje longitudinal Z26 del deposito 26 y, por otro, colocar el componente en el elemento de transporte 8 en una posicion correcta en relacion con el bolsillo 10, incluso en presencia de movimientos continuos de la rueda 24 con respecto al elemento de transporte 8 (es decir, con una alimentacion de componentes de tipo circuito seguidor).
El movimiento del par de brazos 28 y 29 se puede obtener a traves de la accion de perfiles de leva internos a la rueda, y no se ilustra en el presente documento por razones de simplicidad.
En una realizacion alternativa, ilustrada en la Figura 7, los puntos P28, P29 de conexion de los pares de brazos articulados 28 y 29 se superponen sobre la rueda 24 de movimiento, es decir, que estan colocados a lo largo de un eje comun, paralelo al eje horizontal X25 de rotacion de la rueda 24, incluso si los brazos se mueven independientemente uno del otro. Preferiblemente, las unidades formadas por un cabezal de contacto 21 y por el respectivo medio de movimiento 23 pueden ser mas de una en numero y estar posicionadas circunferencialmente alrededor de la rueda 24, al tiempo que se mantiene un unico punto de recogida 20.
En la realizacion ilustrada, hay cuatro unidades sobre la rueda 24, situadas a 90° entre sf. El numero de unidades en la rueda 24 puede variar como una funcion de las velocidades de produccion necesarias para alimentar los componentes al elemento de transporte 8.
Cabe senalar que durante el curso de una rotacion completa de la rueda 24, el cabezal de contacto 21 se encuentra en una posicion avanzada cuando recoge un componente del deposito 26, en una posicion retrafda cuando esta en transito hacia el elemento de transporte 8, de nuevo en la posicion avanzada cuando coloca el componente sobre el elemento de transporte 8 y, por ultimo, de nuevo en una posicion retrafda cuando esta en transito desde el elemento de transporte 8 hacia el deposito 26, y la espera de recoger otro componente.
La Figura 6 ilustra una realizacion preferida en la que la estacion 11 de alimentacion para alimentar los recipientes ngidos 2 comprende cuatro ruedas 24, montadas lado a lado a lo largo de la trayectoria P del elemento de transporte 8, y cuatro respectivos unicos puntos 20 de recogida.
Cada rueda 24 comprende cuatro unidades, constando cada una de un solo cabezal de contacto 21 y el respectivo medio de movimiento 23.
Gracias a este tipo de estructura, se suministran progresivamente recipientes ngidos 2 al elemento de transporte 8 en una sucesion predeterminada, hasta que todos sus bolsillos 10 de un tramo reducido de la trayectoria P estan llenos, pero con la posibilidad de una alta velocidad de transito.
La estacion 11 de alimentacion ilustrada en las Figuras 6 ofrece varias ventajas: gracias al numero de ruedas 24, el numero de unidades compuestas por cabezales 21 de contacto y el respectivo medio de movimiento 23 en cada rueda, y a la separacion entre un bolsillo 10 y el siguiente, pueden operarse las ruedas 24 a una velocidad que imparta al cabezal de contacto 21 una velocidad periferica que sea practicamente igual que la velocidad de alimentacion del elemento de transporte 8; de esa manera, se pueden colocar los recipientes ngidos 2 en los respectivos bolsillos 10 de manera particularmente facil sin necesidad de ajustes importantes mediante el medio 23 de desplazamiento. En otras palabras, en la realizacion ilustrada en la Figura 6, cada cabezal de contacto 21 de cada rueda 24 coloca las capsulas 1 en unos respectivos bolsillos 10, cuya separacion es aproximadamente igual a un arco entre dos cabezales 21 de contacto sucesivos.
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Dependiendo de la productividad requerida por la estacion 11 de alimentacion, las configuraciones de la estacion 11 de alimentacion con un numero diferente de ruedas 24 y de cabezales 21 de contacto pueden proporcionar ventajas similares a las proporcionadas por la estacion 11 de alimentacion de la Figura 6.
En una realizacion no ilustrada, la productividad de la maquina puede aumentarse adicionalmente aumentando el numero de unidades compuestas por los cabezales 21 de contacto y el medio de movimiento 23, mediante el montaje de dos o mas unidades lado a lado a lo largo de direcciones paralelas al eje X25 de rotacion del eje 25. Como resultado, habra dos o mas puntos 20 de recogida situados lado a lado a lo largo de una direccion paralela al eje X25 de rotacion del eje 25, y el elemento de transporte 8 comprendera eslabones 8m con bolsillos 10 que estaran lado a lado transversalmente a la direccion de alimentacion.
En una realizacion adicional no ilustrada, dos o mas cabezales 21 de contacto montados en un plano perpendicular al eje X25 de rotacion de la rueda 24 pueden estar asociados con un unico brazo del medio de movimiento 23 para colocar dos o mas recipientes ngidos 2 cada vez en los respectivos bolsillos 10. Ventajosamente, el brazo 21 puede estar conformado para tener dos o mas protuberancias soporten los cabezales 21 de contacto. En consecuencia, la estacion 11 de alimentacion tiene dos o mas puntos 20 de recogida situados en un plano perpendicular al eje X25 de rotacion de la rueda 24.
Preferiblemente, la maquina 100 tambien comprende una estacion 17 de limpieza para limpiar el reborde 5 de la abertura superior 4 del recipiente ngido 2, y situada aguas abajo de la estacion 12 de dosificacion con respecto a una direccion de alimentacion PA del elemento de transporte 8.
Preferiblemente, la estacion 17 de limpieza esta interpuesta entre la estacion 12 de dosificacion y una estacion 15 de pesaje (descrita a continuacion).
La estacion 17 de limpieza tambien esta situada a lo largo de la trayectoria P y esta configurada para funcionar de forma continua o paso a paso, y en fase con el elemento de transporte 8.
Como se menciono anteriormente, la maquina 100 comprende una estacion 15 de pesaje que pesa el recipiente ngido 2 que contiene la dosis 6 de producto, y que esta posicionada a lo largo de la trayectoria P del elemento de transporte 8. Debe tenerse en cuenta que la estacion de pesaje 15 esta configurada para operar de forma continua, o paso a paso, y en fase con el elemento de transporte 8. Preferiblemente, la estacion 15 de pesaje esta interpuesta entre la estacion 12 de dosificacion (o, mas espedficamente, la estacion 17 de limpieza) y la estacion 13 de cierre.
Preferiblemente, la maquina 100 comprende una estacion 16 de corte en la que se corta la longitud de lamina 7 y se coloca sobre la abertura 4 del recipiente ngido 2.
La estacion 16 de corte tambien esta situada a lo largo de la trayectoria P del elemento de transporte 8, esta configurada para funcionar de forma continua o paso a paso, y en fase con el elemento de transporte 8, y esta situada aguas arriba de la estacion 13 de cierre con respecto a una direccion de alimentacion PA del elemento de transporte 8. Preferiblemente, la maquina 100 comprende una estacion 18 de apilamiento para apilar las capsulas 1, y que esta situada cerca de la estacion 14 de descarga.
Debe tenerse en cuenta que la estacion 18 de apilado esta configurada para recibir las capsulas 1, a lo largo de una direccion transversal a la trayectoria P seguida por el elemento de transporte 8 en la estacion de descarga 14.
Preferiblemente, la trayectoria P del elemento de transporte 8 tambien se define por una pluralidad de medios 9 de desplazamiento, que giran sobre unos ejes verticales Z9, y montados (por ejemplo, enchavetados) en un bastidor de soporte 19 que se extiende en un plano horizontal; el medio de movimiento 9 puede comprender ruedas de transmision.
Cabe senalar que las ruedas 19 de transmision estan situadas a lo largo del bastidor para definir una porcion operativa, no lineal, de la trayectoria P (completada por el paso a lo largo o alrededor de las estaciones operativas anteriormente mencionadas), y una porcion de retorno no operativa, rectilmea, de la trayectoria P.
Gracias a la combinacion de la cadena en bucle cerrado y la arquitectura constructiva de una o mas estaciones de acuerdo con la invencion, el rendimiento y la productividad obtenidos son superiores a los de las maquinas similares de este tipo, actualmente disponibles en el mercado.
La estacion de acuerdo con la invencion permite adaptar de manera muy flexible el numero de unidades compuestas por el cabezal de contacto y el respectivo medio de movimiento, de acuerdo con los requisitos operativos de la maquina, al tiempo que se mantiene un alto nivel de seguridad y fiabilidad del sistema.
Adicionalmente, la estructura de la maquina y, mas espedficamente, la cadena en bucle de movimiento continuo, crea una maquina que es extremadamente compacta, pero cuyas capacidades de produccion son superiores a las de las maquinas que operan con un movimiento paso a paso.
La flexibilidad de configuracion de la cadena hace que sea posible instalar las estaciones esenciales y auxiliares, de acuerdo con los requisitos, en las posiciones adecuadas a lo largo de la trayectoria, y de tal manera que se reduzcan las dimensiones globales.
5 La flexibilidad de configuracion de la cadena tambien ofrece mas oportunidades para agregar extensiones alternativas de la trayectoria, para permitir fabricar variantes de las capsulas (por ejemplo, que incluyan elementos filtrantes).
Por tanto, la estructura de la maquina es extremadamente flexible y permite obtener altos niveles de productividad, 10 al tiempo que mantiene un buen nivel de calidad del producto final.

Claims (13)

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    REIVINDICACIONES
    1. Una maquina de capsulas de bebida, para fabricar capsulas (1) de un solo uso para bebidas de extracto o de infusion tales como cafe o te, que comprende un recipiente ngido (2), en forma de copa, que tiene una parte inferior (3) y una abertura superior (4) provista de un reborde (5), una dosis (6) de producto de extracto o de infusion contenida en el interior del recipiente ngido (2), y una longitud de lamina (7) para cerrar la abertura superior (4) del recipiente ngido (2), comprendiendo la maquina: un elemento de transporte (8) para transportar los componentes de la capsula (1), y que esta cerrado en un bucle alrededor de un medio de movimiento (9) para mover el elemento de transporte (8); estando configurado el elemento de transporte (8) para definir una pluralidad de bolsillos (10) para recibir los componentes de la capsula (1), y que estan posicionados uno tras otro, en sucesion, teniendo cada uno un eje vertical (Z10) respectivo; una pluralidad de estaciones que estan situadas a lo largo de una trayectoria (P) seguida por el elemento de transporte (8), y que estan configuradas para operar en fase con el mismo elemento de transporte (8), y que comprenden: una estacion de alimentacion (11) para alimentar recipientes ngidos (2) en los respectivos bolsillos (10) del elemento de transporte (8); una estacion de dosificacion (12) para dosificar el producto en el recipiente ngido (2); una estacion de cierre (13) en la que la abertura superior (4) del recipiente ngido (2) esta cerrada con una longitud de lamina (7); una estacion (14) de salida que retira las capsulas (1) del elemento de transporte (8); caracterizada por que una o mas de las estaciones (11, 12, 13, 14) comprende:
    - al menos un punto de recogida (20) en el que se recogen los componentes de la capsula (1) colocados unos encima de otros en una pila (22);
    - al menos un cabezal de contacto (21) para recoger y separar un componente de la parte inferior de la pila (22), en el punto de recogida (20), y colocar el componente en el elemento de transporte (8);
    - un medio de movimiento (23) para mover el al menos un cabezal de contacto (21) desde una primera posicion avanzada, configurada tanto para contactar como para recoger el componente, y tambien para colocar el componente en el elemento de transporte (8), hasta una segunda posicion retrafda cuando el cabezal de contacto (21) esta en transito, en la que al pasar desde la primera posicion avanzada hasta la segunda posicion retrafda, el cabezal de contacto (21) extrae el componente de la pila (22), y en la que al pasar desde la segunda posicion retrafda hasta la primera posicion avanzada, el cabezal de contacto (21) coloca el componente en un bolsillo (10) respectivo del elemento de transporte (8);
    - una rueda (24) disenada para hacer girar el al menos un cabezal de contacto (21) y el medio de movimiento (23), y configurada para operar en fase con los mismos y con el elemento de transporte (8), y para llevar el al menos un cabezal de contacto (21) desde el punto de recogida (20) hasta una zona de transito del elemento de transporte (8), a lo largo de una primera trayectoria de movimiento (P24A), y desde la zona de transito del elemento de transporte (8) hasta el punto de recogida (20) a lo largo de una segunda trayectoria de movimiento (P24R).
  2. 2. La maquina de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que el elemento de transporte (8) es una cadena que comprende una pluralidad de eslabones (8m), articulados entre sf en sucesion alrededor de unos ejes verticales (Z8) correspondientes.
  3. 3. La maquina de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en la que la al menos una rueda (24) esta enchavetada a un eje motriz (25), con un eje horizontal (X25) para mover de forma continua la al menos una rueda (24) en fase con el elemento de transporte (8).
  4. 4. La maquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el medio de movimiento (9) mueve el elemento de transporte (8) de forma continua y en fase con la al menos una rueda (24).
  5. 5. La maquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el punto de recogida (20) comprende un deposito (26) para alojar la pila (22) de componentes a alimentar.
  6. 6. La maquina de acuerdo con la reivindicacion 5, en la que el deposito (26) tiene un medio (27) de retencion y desprendimiento configurado para liberar un componente a la vez, bajo la accion del cabezal de contacto (21), y para retener el siguiente componente.
  7. 7. La maquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el al menos un cabezal de contacto (21) esta equipado con un medio de succion (30), para sujetar el componente a recoger y trasladar.
  8. 8. La maquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el medio de movimiento (23) comprende al menos un par doble de brazos articulados (28, 29), teniendo cada par de brazos articulados (28, 29) un punto de conexion (P28, P29) correspondiente situado en la rueda (24); estando asociado el cabezal de contacto (21) con uno de los brazos articulados (28, 29) de un par, de manera que se otorgue al cabezal de contacto (21) dos grados de libertad y se le permita adoptar las posiciones avanzada y retrafda anteriormente mencionadas, al tiempo que se le permita un movimiento de adaptacion de acuerdo con el movimiento de rotacion de la rueda (24).
  9. 9. La maquina de acuerdo con la reivindicacion 8, en la que los pares de brazos articulados (28, 29) de un par doble tiene puntos (P28, P29) de conexion que se superponen en la rueda de movimiento (24), en particular que estan situados a lo largo de un eje comun paralelo a un eje horizontal (X25) de rotacion de la rueda (24).
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  10. 10. Una estacion de alimentacion para suministrar componentes de capsulas (1) de un solo uso para bebidas de extracto o de infusion, tales como cafe o te, a un elemento de transporte (8) que esta cerrado en un bucle alrededor de un medio de movimiento (9) para mover el elemento de transporte (8); estando configurado el elemento de transporte (8) para definir una pluralidad de bolsillos (10) para recibir los componentes de la capsula (1), y que estan posicionados uno tras otro, en sucesion, teniendo cada uno un eje vertical (Z10) respectivo; caracterizada por que comprende:
    - al menos un punto de recogida (20) en el que se recogen los componentes de la capsula (1) colocados unos encima de otros en una pila (22);
    - al menos un cabezal de contacto (21) para recoger y separar un componente de la parte inferior de la pila (22), en el punto de recogida (20), y colocar el componente en el elemento de transporte (8);
    - un medio de movimiento (23) para mover el al menos un cabezal de contacto (21) desde una primera posicion avanzada, configurada tanto para contactar como para recoger el componente, y tambien para colocar el componente sobre el elemento de transporte (8), hasta una segunda posicion retrafda cuando el cabezal de contacto (21) esta en transito; en la que al pasar desde la primera posicion avanzada hasta la segunda posicion retrafda, el cabezal de contacto (21) extrae el componente de la pila (22), y en la que al pasar desde la segunda posicion retrafda hasta la primera posicion avanzada, el cabezal de contacto (21) coloca el componente en un respectivo bolsillo (10) del elemento de transporte (8);
    - al menos una rueda (24) disenada para hacer girar el al menos un cabezal de contacto (21) y el medio de movimiento (23), y configurada para operar en fase con los mismos y con el elemento de transporte (8), y para llevar el al menos un cabezal de contacto (21) desde el punto de recogida (20) hasta una zona de transito del elemento de transporte (8), a lo largo de una primera trayectoria de movimiento (P24A), y desde la zona de transito del elemento de transporte (8) hasta el punto de recogida (20) a lo largo de una segunda trayectoria de movimiento (P24R).
  11. 11. La estacion de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que el medio de movimiento (23) comprende al menos un par doble de brazos articulados (28, 29), teniendo cada par de brazos articulados (28, 29) de un par doble un correspondiente punto de conexion (P28, P29) situado en la rueda (24); estando asociado el cabezal de contacto (21) con uno de los brazos articulados (28, 29) de un par, de manera que se otorgue al cabezal de contacto (21) dos grados de libertad y se le permita adoptar las posiciones avanzada y retrafda anteriormente mencionadas, al tiempo que se le permita un movimiento adaptativo de acuerdo con el movimiento de rotacion de la rueda (24).
  12. 12. La estacion de acuerdo con la reivindicacion 11, en la que los pares de brazos articulados (28, 29) de un par doble tienen puntos de conexion (P28, P29) que se superponen en la rueda de movimiento (24), en particular que estan situados a lo largo de un eje comun paralelo a un eje horizontal de rotacion (X25) de la rueda (24).
  13. 13. La estacion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de 10 a 12, en la que el al menos un cabezal de contacto (21) esta equipado con un medio de succion (30) para sujetar el componente a recoger y mover.
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