Campo de la invención

La invención se refiere a una máquina para rellenar con un líquido contenedores que presentan una boca de llenado que comprende una estación de llenado que se extiende en una dirección longitudinal, con por lo menos una boquilla de llenado para llenar por lo menos un contenedor y una base de apoyo para apoyar dicho por lo menos un contenedor dispuesta por debajo de dicha boquilla. La invención también se refiere a un procedimiento para rellenar con un líquido contenedores que presentan una boca de llenado que comprende la etapa de llenar por lo menos un contenedor en una estación de llenado que comprende una boquilla de llenado. Estado de la técnica

En la industria, en especial en la industria alimentaria, son conocidas las máquinas para rellenar contenedores con un líquido de forma automatizada. Normalmente, este tipo de máquinas no sólo rellenan el contenedor, sino que luego también lo cierran, por ejemplo, con un tapón.

Estas máquinas son muy comunes en el sector de la alimentación, como en el caso de botellas de líquidos tales como, agua, refrescos, vino, aceite o similares. Un primer tipo de máquinas, conocido como lineal, presenta una cinta transportadora de entrada que dirige los contenedores hacia una estación de llenado con los contenedores dispuestos uno detrás de otro. En la estación de llenado están previstas varias boquillas de llenado para llenar varios contenedores a la vez. Una vez que se han llenado los contenedores, la cinta transportadora desplaza los contenedores hacia una estación de taponado. Por detrás de los contenedores llenos ya llega un nuevo grupo de contenedores para ser llenado. De esta forma, no se pueden llenar los nuevos contenedores hasta que no se han apartado de la estación de llenado todos los contenedores anteriores. Por consiguiente, la máquina tiene un ciclo de llenado lento.

Como alternativa, también es conocido otro tipo de máquinas denominadas rotativas. En ellas, la cinta transportadora alimenta un carrusel rotativo que presenta unos alojamientos en todo su perímetro con una forma adaptada a la forma externa del contenedor. Para garantizar un ciclo de llenado eficiente el carrusel suele ser muy grande para recibir un gran número de botellas. Así, este tipo de máquinas ocupa mucho espacio. Un caso especial en el sector del envasado consiste en las máquinas destinadas a pequeñas producciones con formatos que a pesar de presentar formas sustancialmente idénticas, tienen distintas capacidades. En este tipo de máquinas se busca una alta capacidad productiva, pero que tiene que ir acompañada con una elevada flexibilidad de producción.

Sumario de la invención

La invención tiene como finalidad proporcionar una máquina para rellenar con un líquido contenedores del tipo indicado al principio, que tenga un ciclo de trabajo corto, pero que además sea compacta y flexible.

Esta finalidad se consigue mediante una máquina para rellenar con un líquido contenedores del tipo indicado al principio, caracterizada porque además comprende un dispositivo de transporte de entrada, para transportar dicho por lo menos un contenedor vacío hasta dicha estación de llenado, estando dicho dispositivo de transporte de entrada dispuesto adyacente a un lado de entrada longitudinal de dicha estación de llenado, un dispositivo de colocación móvil, para transferir dicho por lo menos un contenedor desde dicho dispositivo de transporte de entrada, hasta dicha estación de llenado y colocar dicho por lo menos un contenedor con dicha boca centrada con respecto a dicha boquilla de llenado, un dispositivo de transporte de salida, para evacuar dicho por lo menos un contenedor lleno, estando dicho dispositivo de transporte de salida dispuesto adyacente a un lado de salida longitudinal de dicha estación de llenado, opuesto a dicho lado de entrada, y un dispositivo de extracción móvil, para extraer dicho por lo menos un contenedor de dicha estación de llenado y colocar dicho por lo menos un contenedor en dicho dispositivo de transporte de salida. La máquina según la invención reúne varias ventajas que no presenta las máquinas según el estado de la técnica.

En primer lugar, la máquina presenta un ciclo de llenado más corto que el de las máquinas lineales según la invención. Esto se logra gracias a diversos factores. A diferencia de las máquinas lineales del estado de la técnica, la estación de llenado, el dispositivo de transporte de entrada y el dispositivo de transporte de salida son elementos separados, dispuestos adyacentes en la dirección longitudinal. Con ello, mientras que los contenedores que se encuentran en la estación de llenado están siendo rellenados, el dispositivo de transporte puede hacer avanzar nuevos envases vacíos y dejarlos en espera, a la misma altura que los contenedores que se están rellenando. Luego, cuando los contenedores de la estación de llenado están llenos, el dispositivo de colocación puede transferir los contenedores vacíos desde el dispositivo de transporte de entrada, hacia la estación de llenado. En un movimiento simultáneo, los contenedores llenos son extraídos por el dispositivo de extracción y son colocados en el dispositivo de transporte de salida para ser evacuados. Así, el desplazamiento según la invención no es longitudinal, sino transversal a la dirección longitudinal de la estación de llenado y preferentemente perpendicular y por ello, este desplazamiento es mucho más corto. En consecuencia, el ciclo de trabajo también es más rápido que en las máquinas lineales del estado de la técnica.

En segundo lugar, a diferencia de las máquinas rotativas del estado de la técnica, la máquina a igual capacidad de envases a rellenar puede ser más compacta. De forma especialmente preferente, la máquina está prevista para trabajar con los contenedores en posición vertical, es decir, los contenedores se apoyan sobre su base en todas y cada una de las estaciones de la máquina. Además, la invención abarca una serie de características preferentes que son objeto de las reivindicaciones dependientes y cuya utilidad se pondrá de relieve más adelante en la descripción detallada de una forma de realización de la invención.

En una forma de realización que tiene por objetivo simplificar el transporte de los envases dichos dispositivos de transporte de entrada y salida son una cinta transportadora.

Como ya se ha explicado, otro de los objetivos de la invención consiste en que la máquina sea fácilmente adaptable a distintos volúmenes de contenedor dicho dispositivo de colocación presenta una placa de tope con por lo menos una escotadura con dos lados convergentes entre sí para definir por lo menos dos puntos de contacto con el perímetro de la sección transversal de dicho por lo menos un contendor en la zona de contacto con dicho dispositivo de colocación y dicho dispositivo de colocación está montado en dicha máquina para empujar dicho por lo menos un contenedor a través de dicha escotadura desde dicho dispositivo de transporte de entrada, hasta dicha estación de llenado. De forma especialmente preferente, los lados de dicha escotadura son especularmente simétricos y más preferentemente los lados son rectos. T ambién de forma especialmente preferente los contenedores según la invención son botellas y más preferentemente son botellas de vidrio sustancialmente cilindricas.

Por otra parte, de forma preferentemente para estandarizar las capacidades de los contenedores según la invención, los contenedores tienen volúmenes comprendidos entre 30 y 300 el.

En otra forma de realización que tiene por objetivo evitar salpicaduras dicha base de apoyo y dicha boquilla son móviles la una respecto a la otra entre una posición alejada y una posición próxima, para que durante el llenado de dicho por lo menos un contenedor, dicha boquilla esté insertada dentro de dicho contenedor. De forma especialmente preferente, dicha base de apoyo y dicha boquilla son móviles la una respecto a la otra en dirección vertical entre dicha posición alejada de dicha boquilla y una posición próxima a dicha boquilla, para optimizar el espacio ocupado por la máquina. De forma especialmente preferente, dicha base de apoyo es móvil en dicha dirección vertical, mientras que dicha boquilla es estática.

En otra forma de realización, dicho dispositivo de colocación y dicho dispositivo de extracción son de tipo lineal y son desplazables en una dirección transversal a la dirección longitudinal de dicho a través de un servomotor. Gracias a los servomotores la máquina se puede adaptar fácilmente a los distintos volúmenes de los contenedores, sin necesidad de montar o desmontar utillajes en la máquina de adaptación a los distintos formatos.

En otra forma de realización que tiene también por objetivo proporcionar una máquina flexible en cuanto al cierre del envase, aguas abajo de dicho dispositivo de transporte de salida, dicha máquina comprende una estación de cierre por tapón, que comprende un carrusel rotativo que presenta una pluralidad de pinzas móviles adaptables al perímetro de dicha por lo menos botella, y por que dichas pinzas son móviles entre una posición de apertura y una posición de retención de dicho por lo menos un contenedor a través de un cilindro neumático y un engranaje planetario.

Por otra parte, la invención también propone un procedimiento de llenado de un contenedor del tipo indicado al principio, caracterizado porque además comprende las etapas de transportar previamente dicho por lo menos un contenedor vacío hasta un lado de entrada longitudinal de dicha estación de llenado, transferir dicho por lo menos un contenedor desde dicha etapa de transporte de entrada, hasta dicha estación de llenado y colocar dicho por lo menos un contenedor sobre una base de apoyo, con dicha boca centrada con respecto a dicha boquilla de llenado, una vez que se ha llenado dicho por lo menos un contendor extraer dicho por lo menos un contenedor de dicha estación de llenado y colocar dicho por lo menos un contenedor en una etapa de transporte de salida, para evacuar dicho por lo menos un contenedor lleno, estando dicha etapa de transporte de salida dispuesta adyacente a un lado de salida longitudinal de dicha estación de llenado, opuesto a dicho lado de entrada.

En otra forma de realización preferente, el procedimiento presenta una etapa de desplazar dicha base de apoyo y dicha boquilla la una respecto a la otra entre una posición alejada y una posición próxima, para que durante dicha etapa de llenado de dicho por lo menos un contenedor, dicha boquilla esté insertada dentro de dicho contenedor. En otra forma de realización alternativa, dicha etapa de desplazamiento de dicha base de apoyo y dicha boquilla la una respecto a la otra se realiza en dirección vertical.

Finalmente, en otra forma de realización, aguas abajo de dicha etapa de transporte de salida, dicho procedimiento comprende una etapa de cierre por tapón en una estación de cierre que presenta un cabezal de cierre, en la que está previsto un carrusel rotativo alrededor de un eje vertical que presenta una pluralidad de pinzas móviles que realizan una etapa de sujeción previa al tapado en la que dichas pinzas son adaptables al perímetro de dicho por lo menos un contenedor, moviéndose entre una posición de apertura y una posición de retención de dicho por lo menos un contenedor a través de un cilindro neumático y un engranaje planetario y por que además comprende una etapa de rotación en la que dichas pinzas colocan la boca de la botella respectiva centrada con respecto a dicho cabezal de cierre para colocar dicho tapón.

Asimismo, la invención también abarca otras características de detalle ilustradas en la descripción detallada de una forma de realización de la invención y en las figuras que la acompañan. Breve descripción de los dibujos

Otras ventajas y características de la invención se aprecian a partir de la siguiente descripción, en la que, sin ningún carácter limitativo, se relata una forma preferente de realización de la invención, haciendo mención de los dibujos que se acompañan. Las figuras muestran:

Fig. 1 , una vista frontal esquemática de la máquina para rellenar con un líquido contenedores que presentan una boca de llenado.

Fig. 2, una vista en planta superior esquemática de la máquina de la figura 1.

Fig. 3, una vista en perspectiva de la estación de llenado y de cierre de la máquina de la figura 1 , desde el lado de entrada.

Fig. 4, una vista de detalle en perspectiva de la estación de llenado de la máquina de la figura 1 , desde el lado de entrada.

Fig. 5, una vista de detalle en perspectiva del dispositivo de colocación de la máquina de la figura 1.

Fig. 6, una vista esquemática en planta superior de un dispositivo de colocación de la máquina según la invención.

Fig. 7, una vista de detalle en perspectiva de la estación de llenado de la máquina de la figura 1 , desde el lado de salida.

Fig. 8, una vista de detalle en perspectiva del dispositivo de extracción de la máquina de la figura 1.

Fig. 9, una vista de detalle en perspectiva de la estación de cierre de la máquina de la figura 1 , desde el lado de salida.

Fig. 10, una vista en planta superior de las pinzas móviles de la estación de cierre de la figura 9.

Descripción detallada de unas formas de realización de la invención

Las figuras 1 a 10 muestran una máquina 1 según la invención para rellenar con un líquido contenedores 100 que presentan una boca de llenado 102. La máquina 1 mostrada está destinada a rellenar botellas de vidrio de vino tranquilo del orden de 500 botellas/hora.

La máquina 1 presenta una estación de llenado 2 que se extiende en la dirección longitudinal L que se muestra las figuras 1 i 2. Esta dirección longitudinal L se corresponde con la dirección de avance de las botellas en la máquina 1. En esta forma de realización, la estación de llenado 2 presenta tres boquillas 6 de llenado para llenar tres botellas 100 de forma simultánea. Por debajo de las boquillas 6 está prevista una base de apoyo 8 para apoyar cada una de las botellas durante la operación de llenado. La base de apoyo 8 y la boquilla 6 son móviles la una respecto a la otra entre una posición alejada y una posición próxima. Con ello, durante el llenado de las botellas 100, las boquillas 6 están insertadas dentro de cada una de las botellas 100. Dispuesto adyacente a un lado de entrada 12 longitudinal de la estación de llenado 2, la máquina 1 presenta un dispositivo de transporte de entrada 10 para transportar los contenedores 100 vacíos hasta la estación de llenado 2. En este caso, el dispositivo de transporte de entrada 10 es una cinta transportadora de eslabones 30 articulados. No obstante, esta característica no es esencial y son concebibles otras soluciones tales como una cinta transportadora convencional, u otras soluciones de transporte como rodillos o similares.

Además, en este lado de la estación de llenado 2 está previsto un dispositivo de colocación 14 móvil. Este dispositivo de colocación 14 puede transferir tres contenedores 100 desde el dispositivo de transporte de entrada 10, hasta la estación de llenado 2 y colocarlos con la boca 102 centrada con respecto a la boquilla 6 de llenado.

En las figuras 4 a 6 se aprecia en detalle la estructura del dispositivo de colocación 14. El dispositivo de colocación 14 presenta en primer lugar un servomotor 26 y una transmisión 28. La transmisión 28 está formada por dos ruedas engranadas por una correa que accionan un eje vertical 32. El eje vertical 32 de la transmisión es solidario con un mecanismo de cuatro barras 34 articuladas. Finalmente, están previstas unas guías 36 que obligan a que una placa de tope 38 se desplace en la dirección transversal T a la dirección longitudinal L. En este caso, la placa de tope 38 presenta tres escotaduras 22 con dos lados convergentes entre sí. Cada una de estas escotaduras 22 define dos puntos de contacto 24a, 24b con el perímetro de la sección transversal de cada una de las botellas 100 en la zona de contacto con la placa de tope 38 del dispositivo de colocación 14. Para mayor claridad, esto se representa en la figura 6 de forma esquemática para una única escotadura 22. En la figura, se aprecian los puntos de contacto 24a, 24b con el perímetro del cuerpo principal de la botella 100. Preferentemente, los lados de la escotadura 22 son especularmente simétricos y rectos. No obstante, también podrían ser arcos simétricos que formasen una escotadura 22 convergente. En cualquier caso, gracias a las escotaduras 22, la máquina 1 se puede adaptar fácilmente a perímetros distintos de botella 100. Por otra parte, el servomotor 26, asegura el desplazamiento correcto para cada formato distinto, si necesidad de sustituir la placa de tope 38. A pesar de ello, las botellas 100 siempre quedan colocadas en la estación de llenado 2 con la boca 102 alineada con la boquilla 6.

Con ello, el dispositivo de colocación 14 está montado en la máquina 1 para empujar cada una de las botellas 100 a través de la escotadura 22 desde el dispositivo de transporte de entrada 10, hasta la estación de llenado 2 en un movimiento a lo largo de una recta que definen las guías 36.

También dispuesto adyacente al lado de salida 18 longitudinal de la estación de llenado 2, opuesto al lado de entrada 12, está previsto un dispositivo de transporte de salida 16 para evacuar las botellas una vez que han sido rellenadas en la estación de llenado 2. El dispositivo de transporte de salida 16 es también una cinta transportadora formada por eslabones 30.

Finalmente, la máquina 1 presenta también un dispositivo de extracción 20 móvil, para extraer las tres botellas 100 de la estación de llenado 2 y colocarlas en el dispositivo de transporte de salida 16. La estructura del dispositivo de extracción 20 se aprecia mejor en la figura 8. Igual como en el caso del dispositivo de colocación 14, el dispositivo de extracción 20 presenta un servomotor 26, una transmisión 28 de dos ruedas acopladas por una correa que accionan el eje vertical 32. El eje vertical 32 de la transmisión es solidario con un mecanismo de cuatro barras 34 articuladas.

También, están previstas unas guías 36 que obligan a que una placa de extracción 46 se desplace en la dirección transversal T a la dirección longitudinal L, alejándose o acerándose a la estación de llenado a lo largo de una trayectoria recta y plana. Para coger las botellas 100, la placa de extracción 46 presenta tres elementos de succión 48 a modo de ventosa que se adhiere al cuerpo principal de cada una de las respectivas botellas 100 para realizar la extracción. Así, la máquina 1 descrita permite poner en práctica el procedimiento según la invención que se explica a continuación. En esta forma de realización, en primer lugar se transportan previamente tres botellas 100 vacías hasta el lado de entrada 12 longitudinal de la estación de llenado 2. Cuando están correctamente colocadas con respecto al dispositivo de colocación 14, las botellas 100 se transfieren desde el dispositivo de transporte de entrada 10, hasta la estación de llenado 2, empujándolas con la placa de tope 38 y se colocan sobre una base de apoyo 8 correspondiente, con la boca 102 centrada con respecto a las boquillas 6 de llenado.

En este punto, cada una de las bases de apoyo 8 de forma discoidal de las figuras se desplazan verticalmente para acercar la boca de llenado 102 de las botellas hacia la boquilla 6 respectiva, que en este caso es estática. Alternativamente, cada una de las boquillas 6 podría descender en la dirección vertical V de la figura 4 e ser insertada a través a la boca de llenado 102. Tan pronto como cada boquilla 6 está insertada en la correspondiente botella 100, empieza la etapa de llenado en la que cada botella 100 se llena en la estación de llenado con un volumen de llenado preestablecido.

Luego, una vez que se han llenado las botellas 100, éstas se extraen de la estación de llenado 2 y se colocan las tres botellas 100 en el dispositivo de transporte de salida 16, para evacuar las tres botellas 100 llenas por el lado opuesto al lado de entrada 12.

Una vez que ya se han extraído las botellas 100 llenas, el dispositivo de colocación 14 ya puede colocar tres nuevas botellas100 que deben ser rellenadas. Con el objetivo de reducir el tiempo de ciclo, de forma especialmente preferente, la extracción de botellas llenas y colocación de botellas vacías en la estación de llenado 2 se puede realizar de manera simultánea. Finalmente, las botellas 100 llenas se evacúan con el dispositivo de transporte de salida 16 hacia una estación de cierre 4.

Así, aguas abajo del dispositivo de transporte de salida 16, la máquina 1 comprende una estación de cierre 4 por tapón. El cierre se puede realizar de varias formas, es decir, con tapón de corcho o plástico a presión, mediante tapón roscado o similar. La estación de cierre 4 presenta un carrusel 40 rotativo que comprende una pluralidad de pinzas 42 móviles adaptables al perímetro de la botella respectiva. Las pinzas 42 son móviles entre una posición de apertura y una posición de retención de la botella 100 a través de un cilindro neumático y un engranaje planetario 44. En este caso, la máquina 1 no es especialmente voluminosa, ya que a pesar de que se utiliza un carrusel 40 para realizar el cierre de los contenedores 100, no es necesario disponer de un gran número de posiciones en el carrusel 40, ya que el cuello de botella de la máquina 1 , es decir, el punto en el que se tarda más en realizar una operación se encuentra en la estación de llenado 2. Así, mientras que se está llenando un nuevo trío de botellas 100, la máquina 1 dispone de tiempo suficiente para cerrar las tres botellas 100 anteriores.