ES2883803T3 - Aparato de transporte de tornillo para botellas y sistema de embotellado provisto de tal aparato - Google Patents
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Abstract
Aparato de transporte de tornillo para botellas, que comprende: - una estructura de soporte (10), que se extiende longitudinalmente entre una entrada de botellas (1a) y una salida de botellas (1b) de dicho aparato (1), y - un cuerpo helicoidal en forma de espiral (20), que está asociado a dicha estructura de soporte (10) y se extiende axialmente en paralelo a dicha estructura de soporte (10) entre sus dos extremos axiales (20a, 20b), en el que dicho cuerpo helicoidal en forma de espiral (20) puede girar sobre sí mismo alrededor de su propio eje longitudinal (X) para mover botellas entre la entrada de botellas (1a) y la salida de botellas (1b) de dicho aparato (1) en acción conjunta con dicha estructura de soporte (10), caracterizado por que dicho cuerpo helicoidal en forma de espiral (20) comprende al menos dos asientos en forma de espiral (21, 22) que se extienden coaxialmente entre los dos extremos axiales (20a, 20b) de dicho cuerpo helicoidal en forma de espiral (20), en el que dichos al menos dos asientos en forma de espiral (21, 22) están desplazados angularmente entre sí y se diferencian entre sí en la forma y/o tamaño del compartimento de alojamiento de botella relativo (21', 22') definido por cada uno de ellos, en el que dichos al menos dos asientos en forma de espiral (21, 22) están destinados a usarse como una alternativa entre sí para el transporte de botellas de diferente conformación y/o tamaño admitidos por los respectivos compartimentos (21', 22').
Description
DESCRIPCIÓN
Aparato de transporte de tomillo para botellas y sistema de embotellado provisto de tal aparato
Campo de aplicación
La presente invención se refiere a un aparato de transporte de tornillo para botellas y a un sistema de embotellado provisto de tal aparato.
Técnica anterior
En el sector del embotellado, para el transporte de botellas de una estación a otra de las plantas se conoce desde hace mucho tiempo el uso de aparatos de tornillo.
En general, una estación de una planta de embotellado consiste en una máquina rotativa, tal como una máquina de enjuague, una máquina de llenado o una máquina de taponado.
En las figuras 1 y 2 se muestra un ejemplo de un aparato de transporte de tornillo. Comprende una estructura de soporte T, que se extiende a lo largo de todo el recorrido, y una hélice en forma de espiral E, que se extiende paralela a dicha estructura de soporte. La hélice en forma de espiral define un asiento en espiral que se extiende sustancialmente a lo largo de toda la longitud de la hélice. En la jerga, la hélice en forma de espiral también se llama "tornillo", aunque de manera incorrecta, ya que no se inserta dentro de un cuerpo de contención tubular.
Operativamente, como se muestra en las figuras 1 y 2, una única botella está dispuesta dentro de este asiento en espiral y es arrastrada en movimiento por el movimiento de rotación de la propia hélice E, a lo largo de la estructura de soporte T, que actúa como contraguía. En uso, el aparato de tornillo recibe las botellas desde una rueda de estrella de entrada (no mostrada) y luego las transfiere a una rueda de estrella de salida S. Operativamente, el asiento en forma de espiral S debe estar en fase con los compartimentos de las dos ruedas de estrella S.
Existen tornillos dedicados al transporte de un formato de botella específico, definiéndose los mismos en función de la conformación y tamaño de la botella. En este caso, la conformación y el tamaño de la sección del asiento en espiral corresponden a los de la botella a transportar. En general, estos tornillos están destinados al movimiento de botellas que tienen una vista en planta en sección no circular, por ejemplo cuadrada u ovoide. Si es necesario transportar botellas de diferentes tamaños o diferentes diámetros equivalentes, es necesario cambiar el tornillo por uno de un tipo adecuado.
También hay tornillos de tipo "universal", que tienen un asiento en espiral que tiene una sección transversal de conformación y tamaño que no corresponde específicamente a un formato de botella único, pero que puede admitir diferentes formatos de botella. En particular, este tipo de tornillo es adecuado para el transporte de botellas de sección en planta circular (botellas cilíndricas o cónicas) con una amplia variedad de diámetros. Esto hace que el aparato de transporte sea operativamente más flexible. Dichos alimentadores de tornillo de tipo "universal" se describen, por ejemplo, en los documentos US 6386353 B1, US 5341 918 A y DE 2920106 A1. En particular, el documento US 6 386 353 B1 divulga un aparato de transporte de tornillo para botellas, que comprende una estructura de soporte, que se extiende longitudinalmente entre una entrada de botellas y una salida de botellas de dicho aparato, y un cuerpo helicoidal en forma de espiral, que está asociado a dicha estructura de soporte y se extiende axialmente en paralelo a dicha estructura de soporte entre sus dos extremos axiales, en el que dicho cuerpo helicoidal en forma de espiral puede girar sobre sí mismo alrededor de su propio eje longitudinal para mover botellas entre la entrada de botellas y la salida de botellas de dicho aparato en acción conjunta con dicha estructura de soporte, en el que un tornillo sin fin (véase la figura 1, ref. (16)) puede estar dispuesto concéntricamente alrededor del cuerpo helicoidal en forma de espiral para adaptar el aparato de transporte de tornillo a diversos tamaños de artículo.
Sin embargo, la flexibilidad en términos de capacidad para tratar diferentes tamaños de botella está limitada por el hecho de que, para funcionar, las dimensiones del asiento en espiral no deben diferir demasiado con respecto a las dimensiones de la botella. Por lo tanto, incluso un tornillo de tipo universal tiene un intervalo operativo predefinido en términos de tamaños de botella tratables. Por ejemplo, un tornillo estándar "universal" puede tener un intervalo operativo de entre 56 mm y 105 mm, en términos de diámetros de botellas con una sección en planta circular (botellas cilíndricas o cónicas) que se pueden tratar. Por tanto, si es necesario transportar botellas con un formato no incluido en el intervalo operativo del tornillo (por ejemplo con un diámetro inferior a 56 mm), es necesario sustituir el tornillo por uno de tipo adecuado.
Una necesidad importante entre los usuarios es optimizar y, por tanto, minimizar los tiempos de cambio de formato, así como los costes de compra de los accesorios necesarios para transportar correctamente las botellas durante los procesos relacionados con el embotellado (aclarado, llenado y taponado).
Para ello, es necesario disponer de un sistema flexible, capaz de adaptarse a las distintas situaciones operativas
y capaz de dar al usuario la posibilidad de realizar cambios de formato con la mayor rapidez posible, garantizando siempre la corrección del resultado final.
Para satisfacer estas necesidades, la flexibilidad operativa de los aparatos de transporte entre las distintas estaciones del sistema juega un papel importante. En este sentido, los denominados tornillos universales cumplen este requisito.
Sin embargo, para aumentar el funcionamiento del sistema a los formatos de botella que pueden ser tratados con un tornillo universal específico, es necesario disponer de un segundo tornillo universal con un intervalo operativo diferente. Se contempla la sustitución de un tornillo por otro en caso de necesidad. Sin embargo, el cambio implica costes y tiempo de inactividad.
Sigue siendo necesario aumentar la flexibilidad operativa de un aparato de transporte de tornillo de acuerdo con las posibles variaciones en el tipo de botellas gestionadas por el usuario, minimizando aún más los tiempos y costes asociados a los cambios de formato de las botellas.
Divulgación de la invención
Por tanto, el objetivo principal de la presente invención es eliminar todos o parte de los inconvenientes de la técnica anterior mencionada anteriormente proporcionando un aparato de transporte de tornillo para botellas que, en comparación con un tornillo convencional, permita aumentar el intervalo operativo pero minimizando el tiempo y los costes relacionados con cambios de formato de botella.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato de transporte de tornillo para botellas que sea sencillo y económico de fabricar.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato de transporte de tornillo para botellas que sea sencillo y económico de gestionar.
Breve descripción de los dibujos
Las características técnicas de la invención, de acuerdo con los objetivos mencionados anteriormente, pueden observarse claramente en el contenido de las reivindicaciones enumeradas a continuación, y sus ventajas se harán más evidentes en la siguiente descripción detallada, realizada con referencia a los dibujos adjuntos, que ilustran uno o más modos de realización puramente ejemplares y no limitativos de la misma, en donde:
- Las figuras 1 y 2 muestran dos vistas esquemáticas de dos aparatos de transporte de tornillo tradicionales para botellas, que difieren en las dimensiones del asiento en forma de espiral del tornillo;
- la figura 3 muestra un diagrama general de una máquina en funcionamiento (máquina de llenado, máquina de enjuague, etc.) en el que se indican los parámetros adecuados para definir el paso de máquina relativo; - las figuras 4a y 4b muestran dos vistas esquemáticas de un mismo aparato de transporte de tornillo para botellas de acuerdo con un modo de realización preferente de la invención, ilustradas en asociación con una rueda de estrella, en las que la figura 4a muestra el tornillo con un primer asiento en forma de espiral en fase con la rueda de estrella y la figura 4b muestra el tornillo con un segundo asiento en forma de espiral en fase con la rueda de estrella;
- la figura 5 muestra el aparato de transporte de tornillo para botellas de la figura 4a, ilustrado mientras se acopla a algunas botellas;
- la figura 6 muestra una vista ortogonal de un componente del aparato mostrado en la figura 4a, relativo a una doble hélice en espiral;
- las figuras 7 y 8 muestran en detalle las dimensiones y la conformación de la sección de los dos asientos en forma de hélice con los que está provista la doble hélice en espiral;
- la figura 9 muestra una vista en perspectiva de una parte de cabezal de la doble hélice en espiral de la figura 5;
- la figura 10 muestra una vista esquemática de dos aparatos de transporte de tornillo para botellas de acuerdo con la invención, dispuestos uno en la entrada y otro en la salida de una máquina en funcionamiento (no mostrada), que tienen un sistema de fases de tipo manual; y
- la figura 11 muestra una vista esquemática de dos aparatos de transporte de tornillo para botellas de acuerdo con la invención, dispuestos uno en la entrada y otro en la salida de una máquina en funcionamiento (no
mostrada), que tienen un sistema de fases automatizado.
Descripción detallada
El aparato de transporte de tomillo para botellas de acuerdo con la invención se indicará en su conjunto con el número de referencia 1 en las figuras adjuntas.
En el presente documento y en la siguiente descripción y en las reivindicaciones, se hará referencia al aparato 1 en la condición de uso. Por lo tanto, cualquier referencia a una posición inferior o superior o a una orientación horizontal o vertical debe interpretarse en dicha condición.
En particular, el aparato de transporte de tornillo para botellas 1 de acuerdo con la invención puede usarse en una planta de embotellado para transferir botellas entre dos estaciones diferentes de dicha planta en acción conjunta con una rueda de estrella de entrada y una rueda de estrella de salida.
De acuerdo con un modo de realización general de la invención, el aparato de transporte de tornillo 1 para botellas comprende:
- una estructura de soporte 10, que se extiende longitudinalmente entre una entrada de botellas 1a y una salida de botellas 1b de dicho aparato 1, y
- un cuerpo helicoidal en forma de espiral 20, que está asociado a la estructura de soporte 10 anterior y se extiende axialmente en paralelo a dicha estructura de soporte 10 entre dos extremos axiales 20a, 20b de la misma.
Operativamente, el cuerpo helicoidal en forma de espiral 20 anterior puede girar axialmente sobre sí mismo alrededor de su propio eje longitudinal X para mover botellas entre la entrada de botellas 1a y la salida de botellas 1b del aparato 1 anterior en acción conjunta con la estructura de soporte 10.
En particular, como se ilustra en las figuras adjuntas, la estructura de soporte 10 está situada a una distancia predefinida del cuerpo helicoidal en forma de espiral 20. Esta distancia puede ajustarse de acuerdo con el tamaño de las botellas a transportar. La estructura de soporte 10 actúa como una guía longitudinal para las botellas que están siendo movidas por el cuerpo helicoidal en forma de espiral. En particular, la estructura de soporte 10 soporta las botellas desde abajo y lateralmente, permitiendo que el cuerpo helicoidal en forma de espiral en rotación imparta a las botellas un movimiento lineal sustancialmente paralelo al eje del cuerpo helicoidal en forma de espiral. El cuerpo helicoidal en forma de espiral 20 anterior define, por lo tanto, el "tornillo" del aparato 1, donde el significado de "tornillo" debe entenderse en el sentido de la jerga impropia usado en el sector técnico de referencia. En la siguiente descripción, los términos "tornillo" y "cuerpo helicoidal en forma de espiral" se considerarán equivalentes y uno puede usarse como una alternativa al otro.
De acuerdo con un aspecto esencial de la presente invención, el cuerpo helicoidal en forma de espiral 20 (tornillo) anterior comprende al menos dos asientos en forma de espiral 21,22 que se extienden coaxialmente entre los dos extremos axiales 20a, 20b del cuerpo helicoidal en forma de espiral 20 anterior, diferenciándose así radicalmente de las soluciones de la técnica anterior, que en su lugar usan "tornillos" provistos de un único asiento en forma de espiral.
Como se ilustra en las figuras adjuntas, los al menos dos asientos en forma de espiral 21, 22 anteriores están desplazados angularmente entre sí.
En otras palabras, el cuerpo helicoidal en forma de espiral 20 de acuerdo con la invención define un "tornillo" de doble principio (doble rodamiento o doble hélice), a diferencia de los tradicionales "tornillos" que son de principio simple (rodamiento simple o de una sola hélice).
De acuerdo con otro aspecto esencial de la invención, los al menos dos asientos en forma de espiral 21, 22 anteriores se diferencian entre sí por la conformación y/o dimensiones del compartimento de alojamiento de botellas relativo 21', 22' definido por cada uno de ellos.
La conformación y las dimensiones del compartimento de alojamiento de botellas 21', 22' de un asiento en forma de espiral están definidas por la conformación y dimensiones de la sección axial del asiento en forma de espiral, donde por sección axial se entiende una sección hecha a lo largo un plano que pasa por el eje longitudinal del cuerpo helicoidal en forma de espiral 20. En las figuras 7 y 8 se muestran dos ejemplos del compartimento de alojamiento de botellas.
Operativamente, los al menos dos asientos en forma de espiral 21, 22 anteriores están destinados a usarse de forma alternativa entre sí para el transporte de botellas que tienen diferentes conformaciones y/o dimensiones que
pueden ser admitidas por los respectivos compartimentos 21', 22'.
En comparación con un aparato de transporte de tomillo tradicional con un tomillo provisto de un solo asiento en forma de espiral, el aparato 1 de acuerdo con la invención tiene una flexibilidad operativa superior en términos de su capacidad para manejar diferentes tamaños de botella, vinculada a la presencia de al menos dos asientos en forma de espiral que tienen un compartimento de alojamiento de botella diferente.
El aparato de transporte de tornillo 1 para botellas de acuerdo con la invención permite, por tanto, aumentar el intervalo operativo en comparación con un tornillo convencional, minimizando al mismo tiempo los tiempos y costes relacionados con cambios de formato de botella.
Como ya se señaló anteriormente, los dos asientos en forma de espiral 21, 22 se usan de forma alternativa entre sí de acuerdo con el formato de botella a transportar. Desde el punto de vista operativo, el paso desde un asiento en forma de espiral al otro se realiza con una simple operación de puesta en fase del asiento en forma de espiral seleccionado con la rueda de estrella de entrada y la rueda de estrella de salida.
Como se retomará a continuación, dicha operación de puesta en fase puede realizarse de forma manual o automática. Esta operación es fácil y rápida y, en cualquier caso, requiere un tiempo significativamente menor que el requerido para reemplazar un tornillo.
Por tanto, el aparato 1 de acuerdo con la invención permite al usuario adaptar de forma rápida, automática y segura la configuración y las características operativas del aparato de transporte de tornillo para botellas al formato de las botellas a tratar.
Al ser igual la gama total de formatos de botella que pueden ser tratados por un sistema de transporte de tornillo, el aparato 1 de acuerdo con la invención también tiene un coste de planta menor en comparación con un aparato tradicional. Esto está relacionado con el hecho de que el aparato 1 de acuerdo con la invención usa un solo "tornillo" (cuerpo helicoidal en forma de espiral), mientras que el aparato tradicional debe utilizar dos "tornillos" distintos.
De forma ventajosa, como se mostrará a continuación, dichos al menos dos asientos en forma de espiral pueden tener cualquier conformación y/o tamaño (siempre que sean diferentes entre sí), seleccionados de acuerdo con el formato o formatos que el asiento en forma de espiral está diseñado a admitir durante el uso.
En particular, un único asiento en forma de espiral 21,22 puede tener un tamaño que admita un formato de botella específico y único durante el uso, típicamente botellas de conformación no estándar, por ejemplo con una sección cuadrada, en particular con paredes cóncavas y bordes salientes o con una sección ovoide.
De forma alternativa, un único asiento en forma de espiral 21, 22 puede estar dimensionado para admitir una pluralidad de tamaños de botellas, típicamente botellas con una sección circular.
De forma ventajosa, se pueden proporcionar dos asientos en forma de espiral 21,22 en el mismo cuerpo helicoidal en forma de espiral 20, ambos de los cuales están dimensionados para admitir cada uno durante el uso un tamaño de botella específico y único. En este caso, los dos formatos y formatos de botella específicos son diferentes entre sí, al menos en términos de tamaño (los dos formatos podrían tener posiblemente las mismas proporciones). En esta configuración particular del tornillo 20, el aparato 1 de acuerdo con la invención podrá transportar dos formatos de botella diferentes y específicos.
De forma alternativa, se pueden proporcionar dos asientos en forma de espiral 21,22 en el mismo cuerpo helicoidal en forma de espiral 20, ambos de los cuales están dimensionados para admitir cada uno durante el uso una pluralidad o grupo (variedad) de tamaños de botella. En este caso, las dos pluralidades o grupos de formatos de botella que pueden ser tratados por los dos asientos son diferentes entre sí. En esta configuración particular del tornillo 20, el aparato 1 de acuerdo con la invención podrá transportar dos grupos diferentes de formatos de botella. En este último caso, preferentemente, el tornillo 20 realiza la función de dos tornillos tradicionales del "tipo universal".
De acuerdo con otra alternativa, en el mismo cuerpo helicoidal en forma de espiral 20 se puede proporcionar un asiento en forma de espiral, dimensionado para admitir un tamaño de botella específico y único durante el uso, mientras que un segundo asiento en forma de espiral está dimensionado para admitir una pluralidad o grupo (variedad) de tamaños de botella durante el uso. En esta configuración particular del tornillo 20, el aparato 1 de acuerdo con la invención podrá transportar tanto un grupo de formatos de botella (típicamente botellas con sección transversal circular), como un formato de botella específico y único (típicamente, una botella de tamaño no estándar). En el último caso, preferentemente, el tornillo 20 realiza la función combinada de un tornillo tradicional de "tipo universal" y un tornillo tradicional dedicado a un formato particular.
De acuerdo con el modo de realización preferente ilustrado en las figuras adjuntas y, en particular, en la figura 6, el cuerpo helicoidal en forma de espiral 20 (tornillo) anterior comprende solo dos asientos en forma de espiral 21 y
22 que se extienden coaxialmente entre los dos extremos axiales 20a, 20b de dicho cuerpo helicoidal en forma de espiral 20. Dichos dos asientos en forma de espiral 21,22 están desplazados angularmente entre sí y se diferencian entre sí por la forma y/o dimensiones del compartimento de alojamiento de botellas relativo 21', 22' definido por cada uno de ellos.
Aunque teóricamente el tornillo 20 de acuerdo con la invención puede comprender más de dos asientos en forma de espiral, desde un punto de vista constructivo y operativo es preferente proporcionar solo dos de dichos asientos en forma de espiral.
Preferentemente, como se muestra en particular en la figura 6, los dos asientos en forma de espiral 21, 22 anteriores están desplazados angularmente entre sí 180°.
Los dos asientos en forma de espiral se unen para formar crestas 25. Dependiendo del tamaño y la conformación de los respectivos compartimentos de alojamiento de botellas 21', 22' y del paso axial relativo P, las crestas 25 pueden tener una parte superior plana más o menos extendida en la dirección axial.
Preferentemente, tanto en el caso de dos asientos individuales como de tres o más asientos, los asientos en forma de espiral son cilíndricos, coaxiales entre sí y con respecto al eje longitudinal del cuerpo helicoidal en forma de espiral 20 (tornillo). De forma alternativa, los asientos en forma de espiral pueden ser cónicos.
De acuerdo con el modo de realización mostrado en la figura 6, los asientos en forma de espiral 21, 22 (dos o más de dos) pueden tener un paso axial constante entre los dos extremos axiales 20a, 20b del cuerpo helicoidal en forma de espiral 20 (tornillo).
De acuerdo con un modo de realización alternativo no mostrado en las figuras adjuntas, los asientos en forma de espiral 21,22 (dos o más de dos) pueden tener un paso axial variable entre los dos extremos axiales 20a, 20b del cuerpo helicoidal en forma de espiral 20 (tornillo).
Operativamente, el paso (constante o variable) P de los asientos en forma de espiral se selecciona de acuerdo con el "paso de máquina Pm" de las estaciones (cada una definida por una máquina rotativa) conectadas entre sí por el aparato 1 en acción conjunta con ruedas de estrella relativas.
Más en detalle, el "paso de máquina Pm" es de hecho la distancia lineal (o angular) entre dos ejes verticales de las estaciones de trabajo de botellas en una máquina rotativa, indicada con M en la figura 3. Las estaciones de botellas m pueden ser, por ejemplo, los grifos de llenado de botellas (en una máquina de llenado), las boquillas para enjuagar las botellas (en una máquina de enjuague) y los cabezales taponadores de botellas (en una máquina de taponado). A partir de estas estaciones de trabajo básicas de las máquinas rotativas, se obtiene el paso de máquina que, a continuación, se notifica a las ruedas de estrella relativas de transferencia de botellas y al tornillo de transferencia. El tornillo en la situación más simple tiene la función de recibir las botellas con un "paso de máquina" desde una rueda de estrella de salida y de transferirlas con este paso a la siguiente rueda de estrella de entrada. Sin embargo, puede haber situaciones más complejas en las que el tornillo recibe botellas desde la rueda estrella de salida con un "paso de máquina" y, a continuación, las transfiere a la siguiente rueda de estrella de entrada con otro "paso de máquina", modificando este "paso" o distancia entre las botellas durante su movimiento rotatorio de una rueda de estrella a otra. En el último caso, el tornillo (y los asientos en forma de espiral relativos) tienen un paso variable. El paso de máquina Pm en términos de distancia lineal se calcula de la siguiente manera:
Pm = ( D p / n ° p o s ) * n
Donde (con referencia a la figura 3):
- Dp es el diámetro primitivo de la máquina (o diámetro sobre el que se transfieren las botellas)
- n°pos es el número de estaciones de trabajo que tiene la máquina en cuestión (grifos, cabezales, boquillas, etc.).
De forma ventajosa, como se indica anteriormente, los anteriores al menos dos (dos o más de dos) asientos en forma de espiral pueden tener cualquier conformación y/o tamaño (siempre que sean diferentes entre sí), seleccionados de acuerdo con el formato o formatos que el asiento en forma de espiral está diseñado a admitir durante el uso.
De acuerdo con un primer modo de realización de la invención, cada uno de los dos (o más) asientos en forma de espiral 21,22 tiene una sección axial adaptada para admitir botellas que tienen una sección transversal circular en una vista en planta, incluida en una variedad dimensional predefinida.
Preferentemente, como se muestra en particular en las figuras 7 y 8, dicha sección axial tiene la conformación de
un arco circular o elíptico (figura 7) o tiene una forma triangular con un ápice romo/redondeado (figura 8).
Más en detalle, un primer asiento en forma de espiral 21 define un compartimento que tiene una sección transversal axial adecuada para participar operativamente en el transporte de una pluralidad de formatos de botella incluidos en una primera variedad dimensional de formatos de botella, mientras que el segundo asiento en forma de espiral 22 define un compartimento que tiene una sección transversal axial adecuada para participar operativamente en el transporte de una pluralidad de formatos de botella incluidos en una segunda variedad dimensional de formatos de botella. La segunda variedad dimensional es diferente de la primera variedad dimensional.
De acuerdo con un modo de realización particular, el primer asiento en forma de espiral 21 define un compartimento que tiene una sección transversal axial apta para participar operativamente en el transporte de botellas con una sección transversal en planta circular que tiene un diámetro entre 56 y 105 mm, mientras que el segundo asiento en forma espiral 22 define un compartimento que tiene una sección transversal axial adaptada para participar operativamente en el transporte de botellas con una sección transversal en planta circular que tiene un diámetro entre 45 y 55 mm.
En particular, el primer asiento en forma de espiral 2 (véase la figura 8) tiene un compartimento de alojamiento de botellas de conformación triangular con un vértice romo/redondeado. Si está dimensionado para manipular botellas de sección transversal en planta circular con un diámetro de entre 56 mm (01) y 105 mm (02), el compartimento puede tener un radio de curvatura R1 con respecto al eje Z1 del compartimento igual a 28 mm y definir entre las dos paredes 26, 27 del compartimento un arco de ángulo a igual a 110°.
En particular, el primer asiento en forma de espiral 2 (véase la figura 7) tiene un compartimento de alojamiento de botella que tiene la forma de un arco circular. Si está dimensionado para manipular botellas con una sección transversal en planta circular con un diámetro de entre 45 mm (03) y 55 mm (04), el compartimento puede tener un radio de curvatura R2 con respecto al eje Z2 del compartimento igual a 22,5 mm y definiendo un arco de ángulo p igual a 70° entre las dos paredes 28, 29 del compartimento.
De acuerdo con un modo de realización particular, cada uno de los dos (o más) asientos en forma de espiral 21, 22 es adecuado para admitir únicamente un formato de botella específico, preferentemente con una sección transversal en planta no circular.
En particular, un primer asiento en forma de espiral 21 define un compartimento que tiene una sección axial adecuada para participar operativamente en el transporte de solo botellas de un primer formato de botella específico, mientras que el segundo asiento en forma de espiral 22 define un compartimento que tiene una sección axial adecuada para participar operativamente en el transporte de solo botellas de un segundo formato de botella específico. El segundo formato de botella específico es diferente del primer formato.
De acuerdo con otro modo de realización particular, un primer asiento en forma de espiral está adaptado para admitir botellas incluidas en una variedad dimensional predefinida, preferentemente con una sección transversal en planta circular, mientras que un segundo asiento en forma de espiral está adaptado para admitir solamente un formato de botella específico, preferentemente con una sección en planta no circular.
Preferentemente, el aparato de transporte de tornillo 1 para botellas de acuerdo con la invención se usa como un aparato de transferencia de botellas destinado a funcionar entre dos estaciones diferentes de una planta de embotellado en acción conjunta con una rueda de estrella de entrada S1 y una rueda de estrella de salida S2.
Como ya se señaló anteriormente, los dos asientos en forma de espiral 21, 22 se usan de forma alternativa entre sí de acuerdo con el formato de botella a transportar. Desde el punto de vista operativo, el traspaso desde un asiento en forma de espiral al otro se realiza con una simple operación de puesta en fase del asiento en forma de espiral seleccionado con la rueda de estrella de entrada S1 y la rueda de estrella de salida S2.
Preferentemente, el aparato de transporte de tornillo 1 para botellas de acuerdo con la invención no se usa, en cambio, como un aparato de entrada de botellas a una planta de embotellado.
De acuerdo con un modo de realización preferente, dicho cuerpo helicoidal en forma de espiral 20 (tornillo) comprende:
- una carcasa exterior 23 que es axialmente hueca y en la que los (dos o más) asientos en forma de espiral 21, 22 anteriores están hechos externamente; y
- un árbol de rotación 24 fijado axialmente a dicha carcasa exterior 23.
De forma ventajosa, dicho árbol de rotación 24 puede fijarse axialmente de una manera angularmente ajustable a la carcasa exterior 23 anterior. En particular, como se muestra en la figura 9, el árbol de rotación 24 está provisto coaxialmente de al menos un reborde circular 24', que encaja en un asiento de cabeza circular 23' formado en al
menos un extremo axial 20b de la carcasa exterior 23. El reborde 24' está fijado a la carcasa exterior a través de una pluralidad de tornillos 40, insertados en ranuras de enganche 41 adecuadas (que tienen la conformación de un arco circular). El ajuste angular de la fijación entre la carcasa 23 y el árbol 24 se realiza de la siguiente manera: aflojar los tornillos 40 para liberar la rotación relativa entre la carcasa y el árbol; ajustar la posición angular entre la carcasa y el árbol; apretar los tornillos en la posición angular seleccionada.
Operativamente, durante el funcionamiento de la máquina, el tornillo 20 puede recibir el movimiento de rotación de una cadena cinemática mecánica conectada al movimiento de rotación de las ruedas de estrella adyacentes S1 y/o S2.
De forma alternativa, durante el funcionamiento de la máquina, el tornillo 20 puede recibir el movimiento de rotación de un motor 50 dedicado a tal fin.
De acuerdo con el modo de realización mostrado en la figura 10, el árbol de rotación 24 del tornillo 20 es adecuado para conectarse mecánicamente a medios para mover las ruedas de estrella de entrada S1 y las ruedas de estrella de salida S2 provistas en la planta en la que se va a instalar, para poder ser puestas en rotación por los medios para mover las ruedas de estrella. En este caso, los (dos o más) asientos en forma de espiral 21, 22 se ponen en fase de forma alterna con los compartimentos portabotellas de las ruedas de estrella de entrada y salida ajustando la posición de fijación angular entre la carcasa exterior 23 y el árbol 24, de acuerdo con el procedimiento manual descrito anteriormente. En este caso, se habla de puesta en fase mecánica. En caso de que el tornillo 20 solo tenga dos asientos en forma de espiral 21 y 22 que estén desplazados entre ellos 180°, la puesta en fase tiene lugar girando la carcasa exterior 180°.
La puesta en fase mecánica es indispensable cuando la rotación del tornillo 20 durante el funcionamiento de la máquina proviene de una cadena cinemática mecánica derivada del movimiento giratorio de las ruedas de estrella adyacentes. En esta situación, la cadena cinemática no se puede modificar ni calibrar, ya que es rígida/mecánica y, por lo tanto, el único punto móvil de esta cadena está representado por los tornillos de fijación entre la carcasa exterior y el árbol de tornillo que se aflojan para hacer girar el tornillo manualmente, independientemente de la cadena cinemática (o transmisión mecánica existente).
De acuerdo con el modo de realización mostrado en la figura 11, el aparato de transporte de tornillo 1 comprende al menos un motor eléctrico 30 que puede acoplarse cinemáticamente al árbol de rotación 24 para hacer girar el cuerpo helicoidal en forma de espiral 20 (tornillo) anterior. El motor eléctrico 30 anterior está dedicado a la rotación del cuerpo helicoidal en forma de espiral 20.
Preferentemente, el motor eléctrico 50 anterior puede controlarse electrónicamente tanto para poner de forma alternativa uno de los dos asientos en forma de espiral 21, 22 con los compartimentos portabotellas de las ruedas de estrella de entrada S1 y las ruedas de estrella de salida S2, como para poner en fase la rotación del cuerpo helicoidal en forma de espiral 20 con la rotación de las ruedas de estrella de entrada S1 y las ruedas de estrella de salida S2. En este caso, por lo tanto, es posible realizar una puesta en fase automática del tornillo con las ruedas de estrella S1 y S2 mediante un ajuste del motor 50.
La puesta en fase automática es posible cuando el tornillo es girado por su propio motor dedicado. La cadena cinemática en este punto ya no es mecánicamente rígida, sino que se aprovechan los "ejes eléctricos" entre los motores de accionamiento de rueda de estrella y el motor de rotación de tornillo. En este caso, la puesta en fase constante en rotación está garantizada por el software de la unidad de control electrónico de embotellado que supervisa continuamente la puesta en fase (o ejes eléctricos) entre los diversos motores de accionamiento. En este caso, no es necesario hacer funcionar manualmente los tornillos 40 para fijar la carcasa exterior al árbol. Esta operación se puede realizar solo si es necesario en las etapas iniciales de ajuste del tornillo en el momento de la instalación del aparato 1.
En las figuras 4a y 4b se ilustra, respectivamente, un aparato de transporte de tornillo 1 de acuerdo con la invención, con un segundo asiento en forma de espiral 22 en fase con la rueda de estrella de salida S2 (la botella de un primer formato se indica con B2) y con un primer asiento en forma de espiral 21 en fase con la rueda de estrella de salida S2 (la botella de un segundo formato se indica con B1).
Más en detalle, en el caso de la puesta en fase manual, la operación de puesta en fase consiste (una vez que la rotación de la carcasa exterior se ha liberado del árbol) en hacer girar el tornillo hasta uno de los "ejes de compartimento de rueda de estrella" (indicado como s2' en la figura 5) con el primer eje del compartimento de alojamiento de botellas de uno de los asientos en forma de espiral, donde por primer eje se entiende el eje del compartimento en el extremo axial 20a o 20b del tornillo. De esta forma, el movimiento de la botella a transferir será lineal y libre de sacudidas en el traspaso desde el compartimento de rueda estrella al compartimento de tornillo y viceversa. En la puesta en fase, las ruedas de estrella no se tocan/ponen en fase, sino que solo el tornillo se pone en fase. Esta operación de puesta en fase tiene lugar en la etapa de prueba de la máquina y debe repetirse cuando se deba cambiar el asiento en espiral activo, o si los tornillos de fijación 40 ya no están en su sitio.
La puesta en fase automática se produce de la misma manera, con la única diferencia de que la realiza el motor de rotación de tomillo. En este caso, el valor de puesta en fase correcto (en términos de la posición angular del árbol de motor para cada asiento en forma de espiral) es almacenado por la unidad electrónica responsable de controlar el aparato 1 y está disponible cada vez que se usa para restaurar una posición en fase del tornillo. El valor siempre se almacena durante la prueba del aparato.
La materia de la presente invención es también un sistema de embotellado, que comprende al menos dos estaciones de tratamiento conectadas entre sí por un aparato de transporte de tornillo para botellas, que recibe como entrada botellas procedente de una primera estación de tratamiento a través de una rueda estrella de entrada S1 y que proporciona como salida botellas recibidas como entrada a una segunda estación de tratamiento por medio de una rueda de estrella de salida S2.
Cada estación de tratamiento consiste en una máquina rotativa, tal como una máquina de enjuague, una máquina de llenado o una máquina de taponado.
El aparato de transporte de tornillo para botellas anterior consiste en un aparato de transporte de tornillo para botellas 1 de acuerdo con la invención y, en particular, como se describe anteriormente.
Operativamente, dicho aparato 1 está destinado a usarse con uno de los dos asientos en forma de espiral 21 o 22 puestos en fase con los compartimentos portabotellas de las ruedas de estrella de entrada y salida S1, S2 anteriores, dependiendo del tamaño de las botellas y del sistema de embotellado a procesar.
La invención permite obtener diversas ventajas, algunas de las cuales ya descritas.
En comparación con un aparato de transporte de tornillo tradicional con un tornillo provisto de un solo asiento en forma de espiral, el aparato de transporte de tornillo 1 para botellas de acuerdo con la invención tiene una flexibilidad operativa superior en términos de su capacidad para manejar diferentes tamaños de botella, vinculada a la presencia de al menos dos asientos en forma de espiral que tienen un compartimento de alojamiento de botella diferente.
El aparato de transporte de tornillo 1 para botellas de acuerdo con la invención permite, por tanto, aumentar el intervalo operativo en comparación con un tornillo convencional, minimizando al mismo tiempo los tiempos y costes relacionados con cambios de formato de botella.
El aparato de transporte de tornillo para botellas de acuerdo con la invención también es simple y económico de gestionar.
De hecho, desde un punto de vista operativo, el paso desde un asiento en forma de espiral al otro se realiza con una simple operación de puesta en fase del asiento en forma de espiral seleccionado con una rueda de estrella de entrada y una rueda de estrella de salida. Una operación de puesta en fase de este tipo se puede realizar de forma manual o automática. Esta operación es fácil y rápida y, en cualquier caso, requiere un tiempo significativamente menor que el requerido para reemplazar un tornillo.
Por tanto, el aparato 1 de acuerdo con la invención permite al usuario adaptar de forma rápida, automática y segura la configuración y las características operativas del aparato de transporte de tornillo para botellas al formato de las botellas a tratar.
Con la misma variedad total de formatos de botellas que se pueden tratar mediante un sistema de transporte de tornillo, en comparación con un aparato tradicional, el aparato 1 de acuerdo con la invención también tiene un coste de planta menor. Esto está relacionado con el hecho de que el aparato 1 de acuerdo con la invención usa un solo "tornillo" (cuerpo helicoidal en forma de espiral), mientras que el aparato tradicional debe utilizar dos "tornillos" distintos.
El aparato de transporte de tornillo para botellas también es sencillo y económico de fabricar, ya que en comparación con un aparato tradicional, requiere la realización de al menos dos asientos en forma de espiral en el tornillo, en lugar de solo uno. Este procesamiento no es operacionalmente complicado de realizar y no afecta particularmente al coste del "tornillo".
La invención concebida de este modo logra así los objetivos previstos.
Por supuesto, también puede adoptar, en su modo de realización práctico, conformaciones y configuraciones distintas de las anteriores sin apartarse del presente alcance de protección definido en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (17)
1. Aparato de transporte de tomillo para botellas, que comprende:
- una estructura de soporte (10), que se extiende longitudinalmente entre una entrada de botellas (1a) y una salida de botellas (1b) de dicho aparato (1), y
- un cuerpo helicoidal en forma de espiral (20), que está asociado a dicha estructura de soporte (10) y se extiende axialmente en paralelo a dicha estructura de soporte (10) entre sus dos extremos axiales (20a, 20b), en el que dicho cuerpo helicoidal en forma de espiral (20) puede girar sobre sí mismo alrededor de su propio eje longitudinal (X) para mover botellas entre la entrada de botellas (1a) y la salida de botellas (1b) de dicho aparato (1) en acción conjunta con dicha estructura de soporte (10), caracterizado por que dicho cuerpo helicoidal en forma de espiral (20) comprende al menos dos asientos en forma de espiral (21, 22) que se extienden coaxialmente entre los dos extremos axiales (20a, 20b) de dicho cuerpo helicoidal en forma de espiral (20), en el que dichos al menos dos asientos en forma de espiral (21, 22) están desplazados angularmente entre sí y se diferencian entre sí en la forma y/o tamaño del compartimento de alojamiento de botella relativo (21', 22') definido por cada uno de ellos, en el que dichos al menos dos asientos en forma de espiral (21,22) están destinados a usarse como una alternativa entre sí para el transporte de botellas de diferente conformación y/o tamaño admitidos por los respectivos compartimentos (21', 22').
2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho cuerpo helicoidal en forma de espiral (20) comprende solo dos asientos en forma de espiral (21, 22) que se extienden coaxialmente entre los dos extremos axiales (20a, 20b) de dicho cuerpo helicoidal en forma de espiral (20), en el que dichos dos asientos en forma de espiral (21, 22) están desplazados angularmente entre sí y difieren entre sí en la conformación y/o tamaño del compartimento de alojamiento de botellas relativo (21', 22') definido por cada uno de ellos, en el que dichos dos asientos en forma de espiral (21,22) están destinados a usarse como una alternativa entre sí para el transporte de botellas de diferente conformación y/o tamaño admitidos por los respectivos compartimentos (21', 22').
3. Aparato de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dichos dos asientos en forma de espiral (21, 22) están desplazados angularmente entre sí 180°.
4. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3, en el que cada uno de dichos dos asientos en forma de espiral (21,22) tiene una sección transversal axial adecuada para admitir botellas que tienen una sección transversal en planta circular, incluida en un variedad dimensional predefinida, teniendo preferentemente dicha sección transversal axial la conformación de un arco de un círculo o elíptica o teniendo una conformación triangular con un vértice biselado.
5. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que un primer (21) de dichos dos asientos en forma de espiral define un compartimento que tiene una sección transversal axial adecuada para participar operativamente en el transporte una pluralidad de formatos de botella incluidos en una primera variedad dimensional de formatos de botella y en el que un segundo (22) de dichos dos asientos en forma de espiral define un compartimento que tiene una sección transversal axial adecuada para participar operativamente en el transporte de una pluralidad de formatos de botella incluidos en una segunda variedad dimensional de formatos de botella, siendo dicha segunda variedad dimensional diferente de dicha primera variedad.
6. Aparato de acuerdo con la reivindicación 5, en el que dicho primer asiento en forma de espiral (21) define un compartimento que tiene una sección transversal axial apta para admitir operativamente el transporte de botellas con una sección transversal en planta circular que tiene un diámetro entre 56 y 105 mm, mientras dicho segundo asiento en forma espiral (22) define un compartimento que tiene una sección transversal axial adaptada para admitir operativamente el transporte de botellas con una sección transversal en planta circular que tiene un diámetro entre 45 y 55 mm.
7. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3, en el que cada uno de dichos dos asientos en forma de espiral (21, 22) es adecuado para admitir solamente un formato de botella específico, preferentemente con una sección transversal en planta no circular.
8. Aparato de acuerdo con la reivindicación 7, en el que un primer (21) de dichos dos asientos en forma de espiral define un compartimento que tiene una sección transversal axial adecuada para participar operativamente en el transporte de solo botellas de un primer formato de botella específico y en el que un segundo (22) de dichos dos asientos en forma de espiral define un compartimento que tiene una sección transversal axial adecuada para participar operativamente en el transporte de solo botellas de un segundo formato de botella específico, siendo dicho segundo formato de botella específico diferente del primer formato.
9. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3, en el que un primer asiento de dichos dos asientos en forma de espiral es adecuado para admitir botellas incluidas en una variedad dimensional predefinida, preferentemente con una sección transversal en planta circular, y en el que un segundo asiento de dichos dos asientos en forma de espiral es adecuado para admitir solamente un formato de botella específico, preferentemente con una sección transversal en planta no circular.
10. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, en el que dichos dos asientos en forma de espiral (21, 22) tienen un paso axial constante entre los dos extremos axiales (20a, 20b) de dicho cuerpo helicoidal en forma de espiral (20).
11. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, en el que dichos dos asientos en forma de espiral (21, 22) tienen un paso axial que varía entre los dos extremos axiales (20a, 20b) de dicho cuerpo helicoidal en forma de espiral (20).
12. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11, en el que dicho aparato de transporte de tornillo para botellas es un aparato de transferencia de botellas diseñado para funcionar entre dos estaciones diferentes de una planta de embotellado en acción conjunta con una rueda de estrella de entrada y una rueda de estrella de salida.
13. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 12, en el que dicho cuerpo helicoidal en forma de espiral (20) comprende:
- una carcasa exterior (23) que es axialmente hueca y en la que dichos dos asientos en forma de espiral están hechos externamente (21, 22); y
- un árbol de rotación (24) fijado axialmente a dicha carcasa exterior (23).
14. Aparato de acuerdo con la reivindicación 13, en el que dicho árbol de rotación (24) puede fijarse axialmente de una manera angularmente ajustable a dicha carcasa exterior (23).
15. Aparato de acuerdo con las reivindicaciones 12 y 13, que comprende al menos un motor eléctrico (30) que se puede acoplar cinemáticamente a dicho árbol de rotación (24) para hacer girar dicho cuerpo helicoidal en forma de espiral (20), en el que dicho motor eléctrico (30) está dedicado a la rotación de dicho cuerpo helicoidal en forma de espiral (20) y puede controlarse electrónicamente tanto para poner en fase de forma alterna uno de los dos asientos en forma de espiral (21,22) con los compartimentos de agarre de botellas de las ruedas de estrella de entrada y salida, como para poner en fase la rotación del cuerpo helicoidal en forma de espiral (20) con la rotación de las ruedas de estrella de entrada y salida.
16. Aparato de acuerdo con las reivindicaciones 12 y 14, en el que dicho árbol de rotación (24) es adecuado para conectarse mecánicamente a medios para mover dichas ruedas de estrella de entrada y salida para hacer que giren mediante los mismos, y en el que los dos asientos en forma de espiral (21, 22) se ponen en fase de forma alterna con los compartimentos de agarre de botellas de las ruedas de estrella de entrada y salida ajustando la posición de fijación angular entre la carcasa exterior (23) y el árbol (24).
17. Sistema de embotellado, que comprende al menos dos estaciones de tratamiento conectadas entre sí por un aparato de transporte de tornillo para botellas, que recibe como entrada botellas procedentes de una primera estación de tratamiento por medio de una rueda de estrella de entrada (S1) y proporciona como salida las botellas recibidas como entrada a una segunda estación de tratamiento por medio de una rueda de estrella de salida (S2), caracterizado por que dicho aparato de transporte de tornillo para botellas consiste en un aparato de transporte de tornillo para botellas (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 16, y en el que operativamente dicho aparato (1) está diseñado para usarse con uno de los dos asientos en forma de espiral (21 o 22) puesto en fase con los compartimentos de agarre de botellas de dichas ruedas de estrella de entrada y salida (S1, S2) de acuerdo con el formato de botella que el sistema de embotellado debe manipular.
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