MXPA97005469A - Metodo y aparato para hacer girar recipientes rotacionalmente simetricos, tales como botellas, al tiempo que se les transporta bajo presion de respaldo - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para hacer girar recipientes rotacionalmente simétricos en un sitio predeterminado a lo largo de una superficie de transportación, la cual estálimitada lateralmente por rieles, y sobre los cuales son transportados los recipientes bajo una presión de respaldo, caracterizado el método porque uno de los dos recipientes consecutivos estáacomodado estable contra un riel, y el otro estáestable contra el otro riel, en la dirección de transportación, después del sitio en el cual van a girar los recipientes.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA HACER GIRAR RECIPIENTES ROTACIONALMENTE SIMÉTRICOS, TALES COMO BOTELLAS, AL TIEMPO QUE SE LES TRANSPORTA BAJO PRESIÓN DE RESPALDO La invención se refiere a un método y aparato para hacer girar recipientes rotacional ente simétricos, tales como botellas, al tiempo que se les transporta sobre una superficie de transportación. Los recipientes son transportados bajo presión de respaldo, y son guiados durante la transportación, para lo cual la superficie de transportación tiene un dispositivo guia o un riel sobre cada lado. En particular, las botellas vacias de vidrio o de plástico se hacen girar alrededor de su eje para la inspección de sus paredes laterales. Un dispositivo para inspección de paredes laterales es conocido de la Patente Europea No. EP-A-0 415 154, con lo cual los dispositivos guia laterales consisten de bandas acomodadas de ambos lados de superficie de transferencia, y accionados a diferentes velocidades, de modo que las botellas vacias mantenidas entre éstas se hacen girar alrededor de su eje longitudinal. El aparato requiere que las botellas vacias hayan sido previamente separadas o al menos guiadas hacia la superficie de transportación libre de la presión de respaldo. Por lo tanto, si las botellas vacias no son acomodadas libres de presión, éstas deben de ser separadas . La invención está basada en el problema de hacer posible la rotación de los recipientes transportados bajo presión de respaldo, alrededor de su eje longitudinal de una manera simple. Este problema es resuelto de acuerdo al método de la invención, ya que uno de los dos recipientes consecutivos está acomodado establemente desplazado hacia un lado, y el otro estable hacia el otro lado, observando en la dirección de transferencia después del sitio en el cual los recipientes tienen que girar. El problema es resuelto dentro del alcance del aparato de la invención, ya que se proporciona un dispositivo para el arreglo o acomodo estable de uno de al menos dos recipientes consecutivos contra el riel, y el otro recipiente contra el otro riel en la dirección de transferencia después del sitio en el cual tienen que girar los recipientes. Son conocidos los aparatos de las patentes DE-C-843,973 y DE-C-922,519 para la transportación de botellas vacias bajo la presión del respaldo, con lo cual las botellas vacias son alternadamente desplazadas hacia el carril de la izquierda y hacia el carril de la derecha. No obstante, con esos aparatos los disturbios que conducen a un cambio en la posición de un recipiente desde un riel hacia el otro riel, se propagan desde el extremo de salida del dispositivo de transportación en contra de la dirección de transportación. Tal cambio en posición conduce luego también a una inversión de la dirección de rotación de las botellas vacias individuales, de modo que una rotación definida de las botellas vacias no es lograble . De acuerdo al concepto básico de la presente invención, un arreglo estable de al menos dos recipientes a la izquierda o, respectivamente, el riel de la derecha previene tal disturbio y se evita que tenga lugar un cambio en la posición de los recipientes individuales, después de esos recipientes. Todos los recipientes subsecuentes quedan estables contra uno de los dos rieles y ruedan a lo largo del riel y uno contra el otro, rodando los recipientes alternativamente y a lo largo del riel izquierdo y derecho con dirección alternada de rotación. Un aparato para la transportación de recipientes rotacionalmente simétricos se conoce de la Patente Norteamericana No.. US-A-2, 725, 138, el respaldo de los recipientes al final de la superficie de transportación, y la rotación a lo largo de los rieles laterales. Al final de la superficie de transportación, los recipientes están acomodados a distancias definidas sobre un dispositivo de transportación adicional por medio de una rueda dentada o en estrella. Después de ser tomados por la rueda dentada, cada recipiente es empujado lateralmente contra el mismo riel. De aqui que, los recipientes que fueron previamente colocados en el otro riel, cambian su posición. Ese cambio de posición provoca que todos los recipientes subsecuentes cambien de igual modo su posición y con esto también su dirección de rotación. La superficie de transportación puede ser móvil o fija. Las superficies de transportación móviles son bandas transportadoras, transportadores de unión por cadena, cojines de aire, rodillos y similares. Las superficies de transportación fija pueden ser vias de deslizamiento metálicas simples, sobre las cuales los recipientes son empujados por medio de la presión de respaldo, la presión de respaldo puede ser producida por una rueda dentada o un transportador de eslabones de cadena en serie. en este contexto, el término "transportador" abarca todos estos tipos de superficies de transportación. En una primera modalidad del dispositivo para estabilizar la posición de al menos dos recipientes consecutivos, la distancia entre dos rieles en la dirección de transportación es para empezar gradualmente ampliándose hasta aproximadamente 1.5 veces el diámetro de los recipientes, y luego angostándose a un ángulo de los dos rieles uno con respecto al otro de aproximadamente 30 a 100°, preferentemente de 50 a 80°, a algo más que el diámetro de los recipientes. La via de los rieles en esta área es preferentemente imagen en el espejo o es simétrica a la linea intermedia del transportador. La distancia entre los dos rieles tiene un efecto sobre las condiciones de presión en la corriente de los recipientes. Son aplicables las siguientes relaciones: a = are sen (V/D) V = D-d Fin = (2*n-l)«FR*sena = (2»n-l) »FR»tana cosa F2n = n«FR cosa V = desplazamiento lateral de los recipientes consecutivos; D = distancia entre los rieles laterales (anchura del transportador) ; d = diámetro de los recipientes; a = ángulo entre la linea de conexión de dos recipientes consecutivos y la dirección de transportación; la fuerza del enésimo recipiente que actúa sobre el rie1 ; el componente de fuerza que actúa sobre el recipiente subsecuente FR = fuerza de fricción entre el recipiente y el riel.

El aparato trabaja estable en un amplio intervalo de presiones de respaldo. No obstante, en la práctica, las situaciones extremas que pueden conducir a disturbios en el comportamiento rotacional del recipiente, resultan debido a las influencias más variadas. Estas influencias pueden ser aliviadas por las medidas adicionales, de modo que un disturbio de la operación es prevenido en gran medida. La presión muy fuerte al final del extremo corriente arriba del aparato, puede ser reducida por una resistencia mecánica en el curso del transportador, antes del aparato. Por ejemplo, puede estar acomodada sobre el transportador una hoja metálica delgada sobre la cual se deslizan los recipientes, y con lo cual sufren una fricción adicional. Los amortiguadores que reducen los picos de presión pueden también estar constituidos por medio de rieles laterales. La presión de respaldo es también reducida por el aparato de la invención mismo, de modo que la presión de respaldo para un aparato subsecuente es reducida mediante un aparato precedente. Por el contrario, si existe una presión del respaldo demasiado baja, al recipiente se le puede impartir una fuerza que actúa en la dirección de transportación por una banda lateralmente acomodada, que corre a lo largo de éste. Mediante el angostamiento de la distancia entre los rieles a un ángulo relativamente grande, se logra que en el caso de un recipiente en la sección del transportador nuevamente angostado, cambie su posición desde un riel hacia el otro, esto no tiene ninguna influencia sobre la posición del recipiente subsecuente todavia dentro del área de angostamiento. Es decir, el punto de presión entre los dos recipientes se desplaza ligeramente debido al área de movimiento libre angosta del recipiente precedente, que el recipiente subsecuente no es forzado a cambiar su posición al otro riel. El comportamiento caótico de los recipientes, es con esto interrumpido, y se logra un arreglo claro y estable de los recipientes. En una segunda modalidad, el dispositivo para estabilizar la posición de al menos dos recipientes consecutivos es una rueda dentada que está acomodada rotable alrededor de un eje vertical adyacente al transportador, y tiene cortes en su perimetro de profundidad alternadamente diferente, que están distribuidos para corresponder aproximadamente al diámetro de los recipientes, tal que los dientes empujan cada segundo recipiente contra el riel opuesto, mientras que los recipientes intermedios descansan contra el riel adyacente debido a los cortes. Dos de tales ruedas dentadas también pueden estar acomodadas acoplándose a la izquierda y a la derecha adyacentes al transportador, pasando luego los recipientes al través entre dos ruedas dentadas. Un arreglo estable de los recipientes es también posible alternadamente en uno y en otro de los rieles por medio de un tornillo sin fin acomodado adyacente al transportador. La distancia entre los dos rieles es normalmente, sólo ligeramente, 1 a 10 mm, mayor que el diámetro de los recipientes. Para fines de transportación, tal distancia entre los rieles fue observada hasta la fecha como suficiente, y los recipientes que saltan hacia atrás y hacia adelante desde un riel al otro, y el cambio asociado de la dirección rotacional durante el transporte, fue aceptado como inevitable. Este comportamiento caótico puede ser prevenido por la invención. En el área en la cual cada recipiente va a tener una posición definida y dirección rotacional definida procediendo desde el dispositivo de estabilización en contra de la dirección de transferencia, la distancia entre los rieles es ahi, preferentemente mayor que la distancia citada por arriba, y es aproximadamente 1.2 a 1.6 veces, preferentemente 1.4 a 1.5 veces, el diámetro de los recipientes.

Dentro de esta área con distancia incrementada entre los rieles sobre los dos lados, los recipientes giran alternadamente en direcciones opuestas alrededor de su eje vertical, y al mismo tiempo cada uno gira alternadamente a lo largo de los rieles izquierdo y derecho. La estabilidad de la posición de los recipientes es también mejorada por la fricción de los recipientes uno contra el otro, siendo mayor que la fricción entre ellos y la superficie inferior, por ejemplo, el transportador, y los rieles. El dispositivo de acuerdo a la invención puede ser utilizado en general cuando los recipientes deben de girar, cuando éstos son manejados e inspeccionados . El aparato de acuerdo a la invención debe de ser utilizado para todos los tipos de inspecciones de recipientes, que requieren un desenrollamiento de la superficie de o una rotación de los recipientes, por ejemplo, para verificar periódicamente la colocación de etiquetas, la boca o la rosca, para verificar la simetría rotacional de los recipientes, para verificar periódicamente la pared lateral, etc., los dispositivos adicionales no son luego requeridos para hacer girar los recipientes. Las paredes laterales son ahi expeditamente inspeccionadas en un área en la cual los recipientes (observados desde la parte lateral) se traslapan tan poco como sea posible, pero han asumido ya una posición estable contra uno de los dos rieles. Esta es en general el área en la cual la distancia entre los dos rieles es de aproximadamente 1.2 veces el diámetro de la botella. El aparato de acuerdo a la invención puede, no obstante, ser también utilizado para evitar el ruido y el desgaste de los recipientes en el área de congestiona iento de los dispositivos de transportación. El ruido y el desgaste son substancialmente reducidos por el giro de los recipientes uno contra el otro y los rieles de una manera controlada. Cuando el aparato de acuerdo a la invención es utilizado para este propósito sobre distancias más largas, puede ser de utilidad el distribuir varios de los aparatos sobre la distancia, por ejemplo, en los rieles que están separados (aproximadamente 1.5 veces el diámetro de la botella) los cuales pueden estar provistos con una superficie suave para la reducción adicional de ruido y desgaste. Además, como resultado del desenrollamiento controlado de la superficie de los cuerpos rotacionalmente simétricos, el aparato de acuerdo a la invención puede también ser utilizado para la impresión, recubrimiento o aplicación de películas, etiquetas o tapas a los recipientes. El retiro a propósito de las películas, etiquetas o tapas es similarmente posible con el aparato de acuerdo a la invención. Es además ventajoso con el aparato de acuerdo a la invención, que la mayoria de las máquinas llenadoras de botellas utilizadas a la fecha, requieren presión de respaldo en su área de alimentación. Por lo tanto, debido al aparato de acuerdo a la invención, no solamente las botellas no tienen que ser separadas antes del dispositivo de inspección de la pared lateral, sino más bien tampoco es necesario el dispositivo para la producción de la presión de respaldo antes de la máquina llenadora. Los ejemplos de modalidades de la invención, son explicados en lo subsecuente con referencia a los dibujos, en los cuales: La Fig. 1 es una vista superior del aparato para la rotación de botellas vacias, en conjunto con un dispositivo para la inspección de la pared lateral; La Fig. 2 es una sección vertical del aparato de la figura 1, observado en la dirección del transportador; La Fig. 3 es una vista superior de otro ejemplo de modalidad del aparato para la rotación del recipiente; La Fig. 4 es un ejemplo de modalidad adicional del aparato para la rotación de recipientes y La Fig. 5 el curso del riel para botellas con un diámetro de 55-87 mm.

De acuerdo con la figura 1, las botellas vacias 10 son transportadas sobre un transportador 12, por ejemplo, una banda transportadora, o un transportador por eslabones, en la dirección de la flecha. Sobre cada lado del transportador 12 está fijado el riel 14 para sujetar las botellas vacias 10 sobre el transportador 12, aún cuando existe presión de respaldo. Como es indicado por las flechas individuales 16, las botellas 10 giran alternadamente en dirección opuesta, debido a su contacto mutuo y su contacto con los rieles 14, las botellas 10 descansan alternadamente contra los rieles izquierdo y derecho 14. Una estación de inspección para inspeccionar las paredes laterales de botellas 10 es proporcionada, la cual tiene una fuente de radiación 18 acomodada adyacente al transportador 12, y un dispositivo de detección 20, por ejemplo, una cámara de CCD, acomodadas sobre el lado opuesto. Ambos están construidos y operan de manera usual y por lo tanto, no se describen con mayor detalle. Dentro del área de transportación normal, el riel 14 está localizado aproximadamente a la mitad de la altura de las botellas vacias 10. En el área de la estación de inspección, el riel 14 está acomodado abajo, de modo que las botellas vacias 10 son mantenidas por el riel 14 en sus bordes inferiores. Las botellas vacias son guiadas hacia la parte superior en sus cuellos por un riel adicional 15 (Fig. 2) . Uno de los dos rieles 14, 15, preferentemente el riel inferior 14, puede estar provisto con un recubrimiento de más alta fricción. Las botellas vacias 10 se deslizan luego a lo largo del riel superior 15. Si el aparato de acuerdo a la invención, es utilizado en conjunto con un aparato para la inspección de la base de los recipientes de acuerdo a la solicitud PCT presentada simultáneamente, "Método y aparato para transportar recipientes más allá de un aparato para la inspección de la base de los recipientes" (nuestra referencia: 30562/Boden-inspektion) , este riel adicional 15 puede ser una extensión de la guia de cuello de acuerdo a la Fig. 2, de esta solicitud de modelo de utilidad simultáneamente presentada. Los recipientes que se encuentran son rechazados en la inspección de la base o en la inspección de la pared lateral, pueden ser separados hacia afuera por un aparato de acuerdo a la solicitud PCT de igual modo, simultáneamente presentadas "Aparatos para la separación de recipientes individuales o una pluralidad de recipientes rotacionalmente simétricos a partir de una corriente de recipientes rotacionalmente simétricos, transportados bajo presión de respaldo y el cilindro que tiene un pistón extensible, de una manera controlada" (nuestra referencia: 30561/Lóffel ) . Cuando las botellas vacias son transportadas bajo presión de respaldo sobre un transportador a una distancia substancialmente sin cambio entre los rieles laterales, la posición de las botellas es inestable, por ejemplo, las botellas saltan caóticamente desde un riel hacia el riel opuesto, o cambian su dirección rotacional. Mediante el aparato de acuerdo a la invención se logra que las botellas individuales 10 descansen establemente contra uno de los dos rieles 14 con una cierta área y conserven su dirección rotacional. La distancia entre los dos rieles 14 a la salida del aparato, es ahi algo más que el diámetro de las botellas 10, como es acostumbrado para la transportación bajo presión de respaldo. Esta distancia es luego incrementada 1.2 a 1.3 veces el diámetro de las botellas 10 con una longitud correspondiente aproximadamente al diámetro de las botellas 10. Esta distancia incrementada es luego mantenida dentro de una primera área 24 cuya longitud depende de las circunstancias involucradas. Es suficiente para una inspección de pared lateral, cuando la longitud de esta área 24 corresponde aproximadamente a 4 veces el diámetro de la botella. En la siguiente segunda área 26, la distancia entre los rieles 14 se incrementa gradualmente, por ejemplo dentro de una longitud correspondiente de aproximadamente 2 a 3 veces el diámetro de la botella, hasta 1.5 el diámetro de la botella, y luego se reduce dentro de una tercera área 28 sustancialmente más corta, cuya longitud corresponde aproximadamente a 1.5 veces el diámetro de la botella, a la longitud inicial de algo más que el diámetro de la botella.

Los disturbios en la posición de las botellas 10 surgen en general en el extremo de salida de un transportador, por ejemplo, mediante el retiro de una botella y luego se propagan en contra de la dirección de transportación. Si la última botella cambia su posición de izquierda a derecha, el punto de presión cambia con respecto a la última botella, excepto una, de modo que ésta salta de derecha a izquierda, y este cambio en la posición se propaga luego en contra de la dirección de transportación, sobre la longitud completa del transportador. Ya que las botellas en el extremo de salida de la tercera área 28 están muy marcadamente desplazadas una de la otra, y en particular la última botella 11 dentro de la tercera área 28 está desplazada relativamente lejos hacia el lado de la siguiente botella 10, que está en el área otra vez angosta 29 subsecuente a ésta, el punto de presión entre estas dos botellas no cambia tan marcadamente cuando la botella en el área angosta 29 cambia su posición, de modo que la última botella en la tercera área 28 cambia su posición hacia el otro riel 14.

En la figura 5, el curso de los rieles 14, es mostrado para un transportador 12, con el cual las botellas son transportadas, cuyo diámetro D está en el intervalo de 55 a 87 mm. L2 es la longitud de la primera área 24, L3 aquella de la segunda área 26, y L4 aquella de la tercera área 28. La distancia lateral entre los rieles, a la entrada y salida (área 29) es unos pocos milímetros mayor que el diámetro de la botella D.

La figura 2 muestra una sección del dispositivo para la inspección de la pared lateral observada en contra de la dirección de transportación. La inspección de la pared lateral está acomodada en la primera área 24, debido a que la distancia entre los rieles 14 es ahi únicamente de aproximadamente 1.2 a 1.3 veces el diámetro de la botella, de modo que las botellas 10 se traslapan sólo ligeramente observadas desde la parte lateral. El campo de visión de la cámara es seleccionado tal que varias botellas 10 están comprendidas simultáneamente y resulta la rodadura completa de la pared lateral de cada botella dentro del campo de visión de la cámara, debido a la rotación de cada botella. Cada punto sobre la superficie de la botella puede con esto ser examinada al menos una vez.

La figura 3 muestra un ejemplo de modalidad con el cual se forma el dispositivo para la estabilización de la posición y la dirección rotacional de los recipientes 10, mediante una rueda dentada 30 acomodada adyacente al transportador 12, y girable alrededor de un eje vertical. La rueda dentada 30 está dividida en secciones iguales aproximadamente al diámetro de los recipientes 10, y tiene cortes 32 de profundidad alternativamente diferente. Debido a este diseño, la rueda dentada 30 presiona cada segundo al recipiente 10 contra el riel opuesto, de modo que los recipientes intermediarios 10 descansan necesariamente contra el riel 14 cerca del eje rotatorio de la rueda dentada 30. Debido a esta colocación obligatoria de los recipientes 10 por la rueda dentada 30, un disturbio no puede propagarse en contra de la dirección de transportación, más allá de la rueda dentada 30. Cada recipiente 10 puede también ser mantenido entre dos ruedas dentadas 30.

La figura 4 muestra un ejemplo de modalidad similar, el dispositivo para la estabilización de la posición y la dirección rotacional de los recipientes 10 es un tornillo sin fin 34 acomodado adyacente al transportador 12 y que tiene un eje rotatorio aproximadamente horizontal. El tornillo sin fin tiene roscas con profundidad alternativamente diferente, de modo que cada segundo recipiente 10 es empujado contra el riel opuesto. En este caso, también, es a su vez posible acomodar un tornillo sin fin 34 en ambos lados del transportador 12.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Un método para hacer girar recipientes rotacionalmente simétricos en un sitio predeterminado a lo largo de una superficie de transportación, la cual está limitada lateralmente por rieles, y sobre los cuales son transportados los recipientes bajo una presión de respaldo, caracterizado el método porque uno de los dos recipientes consecutivos está acomodado estable contra un riel, y el otro está estable contra el otro riel, en la dirección de transportación, después del sitio en el cual van a girar los recipientes .

2. El aparato para llevar a cabo un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un dispositivo de estabilización para el arreglo estable de uno de al menos dos recipientes consecutivos en un riel y el otro recipiente en el otro riel, se proporciona a la salida del aparato.

3. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la distancia entre los rieles es de aproximadamente de 1.2 a 1.5 veces el diámetro del recipiente en el área de la superficie de transportación, precedente al dispositivo de estabilización.

4. El aparato de conformidad con las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque el dispositivo de estabilización está formado por la distancia de los dos rieles laterales, uno entre el otro en la dirección de transportación, y se incrementa hasta aproximadamente 1.5 veces el diámetro de los recipientes, y luego se reduce a un ángulo de los rieles laterales uno con respecto al otro de aproximadamente 30 a 100°, preferentemente de 50 a 80°, hasta aproximadamente algo más que el diámetro de los recipientes.

5. El aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque los dos rieles laterales corren simétricos a la linea intermedia de la superficie de transportación, en el área en la cual su distancia entre uno y el otro se reduce a un ángulo de aproximadamente 30 a 100°.

6. El aparato de conformidad con las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque el dispositivo de estabilización está formado por una rueda dentada la cual está acomodada adyacente a la superficie de transportación, es libremente rotable alrededor de un eje vertical, y yace cada segundo recipiente contra el riel opuesto.

7. El aparato de conformidad con las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque el dispositivo de estabilización es formado por un tornillo sin fin, el cual está acomodado adyacente al transportador, tiene un eje aproximadamente vertical, y tiene roscas de profundidad alternadamente diferentes, siendo su arreglo tal que las roscas con la menor profundidad yacen cada segundo recipiente, contra el riel opuesto.

8. El aparato para la inspección de la pared lateral o para verificar periódicamente las etiquetas de los recipientes giratorios, los cuales son transportados sobre un transportador, y que comprenden una fuente de radiación sobre un lado del transportador y un dispositivo de identificación sobre el otro lado del transportador, caracterizado porque los recipientes se hacen girar sobre un dispositivo de conformidad con las reivindicaciones 2 a la 7, dentro del campo visual del dispositivo de detección.

9. El aparato para la transportación de recipientes rotacionalmente simétricos, sobre una superficie de transportación bajo presión de respaldo, un riel que está acomodado sobre cada lado de la superficie de transportación, caracterizado por al menos un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a la 7.