ES2246285T3 - Dispositivo pesador con mecanismo de colocacion libre. - Google Patents
Dispositivo pesador con mecanismo de colocacion libre.Info
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Abstract
Dispositivo pesador, en particular para una instalación para el llenado de materiales (21) que han de pesarse transportados en soportes de transporte (20) a) con una célula de pesaje (1), un mecanismo de indicación y de manejo (25) y un elemento de solicitación (2), que se puede solicitar con el peso del material (21) y b) con un mecanismo de colocación libre (24) para la solicitación del elemento de solicitación con el peso del material (21) y c) con una unidad de control (22) que está unida a la célula de pesaje (1), al mecanismo de indicación y manejo (25) y al mecanismo de colocación libre (24).
Description
Dispositivo pesador con mecanismo de colocación
libre.
La presente invención se refiere a un dispositivo
pesador con un mecanismo de colocación libre según el preámbulo de
la reivindicación 1. Los dispositivos de este tipo se emplean, por
ejemplo, en instalaciones de llenado para latas, tubos, bandejas o
similares y sirven para el control y dirección del llenado respecto
a una cantidad o un peso determinados.
De la práctica se conoce, por ejemplo, un
dispositivo pesador, en el que un elemento de transporte rotatorio
horizontalmente en pasos parciales aloja en aberturas de alojamiento
dispuestas en el contorno contenedores que hay que pesar con
producto y los vuelve a descarga. En el transcurso de los pasos de
rotación se coloca cada contenedor en una posición de pesada, para
pesarlos mediante una célula de pesaje que se encuentra bajo el
contenedor. Para minimizar una derivación de fuerza, o sea, de
fuerzas adicionales sobre la célula de pesaje que falseen el
resultado de la pesada, se gira el elemento de transporte un poco
hacia atrás hacia la anterior dirección de giro antes del proceso de
pesada, de manera que las paredes de las aberturas de alojamiento no
toquen ya el contenedor en su posición de pesada. Esta "colocación
libre" exige, sin embargo, un posicionamiento muy preciso y, por
ello, costoso de los contenedores. Además el contenedor respectivo
tiene que moverse de la línea y para el proceso de pesada tiene que
"colocarse libremente" además de uno o varios elementos -guía
opuestos a la respectiva abertura de alojamiento, lo que dificulta
el posicionamiento seguro y sencillo del contenedor.
El documento DE 19722091 describe un dispositivo
para pesar contenedores de paquetes, que comprende un mecanismo de
transporte impulsado paso a paso, así como una tenaza para sujetar
elementos pesados.
Además, en la práctica el dispositivo pesador y
de llenado, principalmente, son unidades independientes y dispuestas
separadamente entre sí. Para el llenado del contenedor se guía éste
principalmente con un soporte apropiado a través de la unidad de
llenado. Sólo a continuación del llenado se transportará el
contenedor, a menudo en otros soportes apropiados para el proceso de
pesada, hacia el dispositivo de pesador, para lo que transcurre un
tiempo de transporte. Hasta que se pueda recurrir al resultado de la
pesada del contenedor a través de un control para la corrección de
un proceso de llenado, se llenarán normalmente otros contenedores.
Su cantidad de llenado no se corregirá, ya que se llenan dentro del
tiempo de transporte del contenedor pesado, que se designa como
tiempo muerto. De modo que se plantea el problema de mantener tan
corto como sea posible el tiempo entre proceso de llenado y pesada,
para minimizar el tiempo entre llenado erróneo y su
conocimiento.
Partiendo de este estado de la técnica, la
invención tiene como objetivo hacer posible un proceso de pesada que
evite de forma segura y sencilla una derivación de fuerza durante el
proceso de pesada, que se guíe o mueva controladamente el producto,
de manera que no se pierda la orientación y posición y, además de
esto, que se integre el proceso de pesada en un proceso de llenado
de tal manera que el tiempo muerto anteriormente mencionado se omita
para la regulación de la cantidad de llenado.
Este objetivo se alcanza mediante un dispositivo
pesador según la reivindicación 1.
Para la colocación libre de un contenedor llenado
con producto, la invención aprovecha, por un lado, un elemento de
elevación verticalmente móvil, que mueve el contenedor a una
posición en la que se encuentra este plato de elevación libremente
sobre el elemento de elevación o en uno dispuesto al lado, sin que
exista un contacto lateral del contenedor con carriles de guía o
mecanismos de transporte. Por otro lado, se mueve de tal manera el
elemento de elevación con este peso añadido por medio de un motor,
un embrague y un mecanismo de bloqueo, que yace para el proceso de
pesada libremente sobre la célula de pesaje o en un elemento de
solicitación instalado adjunto a éste y no presenta ningún tipo de
contacto mecánico con el motor o el embrague, es decir, el producto
se encuentra libre de derivaciones de fuerza sobre la balanza.
La ventaja del dispositivo pesador según la
reivindicación 1 consiste en que el material que se ha de pesar se
libera de los elementos guía y de soporte en su entorno, o sea se
coloca libremente. Como mediante la colocación libre conforme a la
invención del elemento de elevación tampoco se pueden introducir
fuerzas no deseadas en la célula de pesaje por el motor o el
embrague, se puede realizar de forma sencilla una pesada precisa y
nada complicada de contenedores individuales con material que se ha
de pesar.
Otras configuraciones de la invención resultan de
las reivindicaciones subordinadas.
La realización según la reivindicación 4 muestra
la ventaja de que el mecanismo de bloqueo en el caso del husillo
roscado se realiza únicamente mediante una sencilla rosca que, por
ejemplo, se puede instalar directamente en el elemento de
solicitación de la célula de pesaje o en un elemento roscado unido a
ésta. El motor mueve el husillo mediante su rotación, de manera que
a través de la selección de la velocidad de rotación y de la
inclinación de la rosca del husillo es posible un movimiento muy
preciso del elemento de elevación también en trayectos cortos.
Una realización del elemento de elevación es
posible también como barra desplazable o tornillo sinfín con bolas
circulantes.
La realización según la reivindicación 5 tiene la
ventaja de que el elemento de elevación por medio de un embrague
constructivo muy sencillo se pueda liberar totalmente de forma
mecánica del motor, de manera que se soporte exclusivamente a través
del mecanismo de bloqueo y del elemento de solicitación.
La realización según la reivindicación 6 muestra
la ventaja de que el motor puede contener el elemento de elevación,
con lo que se elimina el embrague. Su función se realiza únicamente
mediante la producción apropiada de un campo magnético eléctrico en
el motor lineal eléctrico, en el que el elemento de elevación se
puede guiar sin contacto dentro de este motor como parte móvil del
motor lineal.
Conforme a la invención, el motor y el mecanismo
de bloqueo se controlan ventajosamente de forma automática. Gracias
a ello se reduce el gasto en personal en el desarrollo del proceso
de pesada. Además, el control del motor y del mecanismo de bloqueo
puede estar incluido en una automatización de orden superior, la
cual, por ejemplo, también regula la cantidad de llenado o el peso
del material que se ha de pesar.
Mediante la realización conforme a la invención
se pueden realizar de forma ventajosa los movimientos individuales
del elemento de elevación y las funciones de bloqueo del mecanismo
de bloqueo automáticamente una detrás de otra. Esto hace posible una
compenetración temporal exacta de estas funciones y reduce el gasto
de tiempo por proceso de pesada.
Conforme a la invención tiene lugar la
solicitación del elemento de solicitación con los pesos de forma
ventajosa según una función matemática que se ha de predeterminar.
Por tanto, el movimiento del elemento de elevación se puede frenar o
acelerar, para, por ejemplo, provocar una solicitación suave de la
célula de pesaje. Con ello los balanceos del elemento de
solicitación o de la célula de pesaje se minimizan.
La ventaja de las formas de realización según la
reivindicación 8 ó 9 consiste en la reducción del gasto
constructivo, de aparatos y de control técnico. Éste resulta del
movimiento simultáneo, posible a través de un único motor, de varios
elementos de elevación con material reunido respectivamente. Aquí
los elementos de elevación se pueden colocar para el proceso de
pesada, bien conjuntamente sobre el elemento de solicitación de una
única célula de pesaje o bien también sobre varios elementos
separados de solicitación con una célula de pesaje asignada
respectivamente.
Para evitar, en lo posible, derivaciones de
fuerza en los procesos de pesada, el mecanismo de bloqueo, que está
en contacto, al menos temporalmente, con el elemento de solicitación
en transmisión de fuerza, será suministrado con conducciones de
datos y/o energía conocidas del estado de la técnica. Estas
conducciones se extienden desde los componentes fijos y no pesados o
sus pletinas hasta los componentes acoplados al elemento de
solicitación de la célula de pesaje o movidos conjuntamente en el
proceso de pesada, o bien sus pletinas. Esto vale, por ejemplo,
también para transportadores de cinta de sistemas pesadores. Las
conducciones pueden además preferentemente estar realizadas como
cintas pequeñas o cordones de oro delgados y flexibles.
De esta manera se puede realizar en particular la
presente unión de la unidad de control al mecanismo de bloqueo, sin
que fuerzas mecánicas dignas de mención se transmitan a través de
esta unión y falseen con ello el resultado de medición.
Una forma preferida de realización de la
invención se describe a continuación, tomando como referencia las
figuras, en las que está representada como ejemplo y no constituye
ninguna limitación. Muestra la:
Fig. 1 una representación esquemática de un
dispositivo pesador con mecanismo de colocación libre;
Fig. 2 una representación esquemática de una
realización del embrague;
Fig. 3 una representación esquemática de un
mecanismo de colocación libre para varias células de pesaje con
motor conjunto y
Fig. 4 una representación esquemática de otra
forma de realización del embrague.
Como se representa en la Fig. 1, el dispositivo
pesador presenta una célula de pesaje 1 dispuesta horizontalmente
con un elemento de solicitación 2 que sirve para la transmisión del
peso del material que se ha de pesar a la célula de pesaje 1.
El elemento de solicitación 2 orientado
horizontalmente está unido en una primera sección 3 del elemento de
solicitación 2 a la célula de pesaje 1. Una segunda sección 4
opuesta a la primera sección 3 del elemento de solicitación 2
sobresale en dirección horizontal en una distancia a través de la
célula de pesaje 1. La segunda sección 4 del elemento de
solicitación 2 presenta un taladro 5. En el lado orientado a la
célula de pesaje 1 de la segunda sección 4 está unido un cojinete
lineal 6 dispuesto concéntricamente con el taladro 5 al elemento de
solicitación 2.
Un elemento de elevación 7 en la forma de una
varilla redonda sobresales en dirección vertical a través del
taladro 5 y se conduce verticalmente a través del cojinete lineal 6.
Mediante el uso alternativo de un elemento de elevación 7 con una
sección transversal no circular se puede asegurar el elemento de
elevación 7 en caso necesario contra torsión.
En el lado opuesto a la célula de pesaje 1 de la
segunda sección 4 está dispuesto en el elemento de elevación 7 un
mecanismo de bloqueo 8. La disposición y dimensionamiento del
mecanismo de bloqueo 8 está seleccionado de tal manera que pueda
yacer sobre el elemento de solicitación 2.
A través del mecanismo de indicación y manejo 25
se puede manejar la célula de pesaje 1 y una unidad de control 22.
El mecanismo de bloqueo 8 puede accionarse a través de la unidad de
control 22, es decir, acoplarse y desacoplarse. La unidad de control
22 se puede integrar también en el mecanismo de indicación y manejo
25.
En estado de acoplamiento el mecanismo de bloqueo
8 provoca, en dirección axial del elemento de elevación 7 con el
elemento de elevación 7, una unión en arrastre de fuerza, de manera
que el elemento de elevación 7 no puede desplazarse hacia el
mecanismo de bloqueo 8. Por el contrario puede desplazarse el
elemento de elevación 7 en estado de desacoplamiento en su dirección
axial libremente a lo largo del mecanismo de bloqueo 8.
El elemento de elevación 7 presenta en un primer
extremo opuesto a la célula de pesaje 1 un plato de elevación 10
orientado horizontalmente unido al elemento de elevación 7. Por
encima del plato de elevación se pone a disposición un material 21,
que se ha de pesar, en un soporte 20 que se amplía hacia arriba en
dirección vertical en forma cónica. El soporte 20 puede, por
ejemplo, ser un elemento de un mecanismo de transporte (como puede
ser una cadena de transporte o un transportador de cangilones), como
el que se emplea en una máquina de producción (por ejemplo, una
máquina de llenado).
Como puede reconocerse bien en la Fig. 2, el
elemento de elevación 7 presenta, en un segundo extremo 11 opuesto
al primer extremo 9, una cavidad 12 orientada horizontalmente. La
cavidad 12 presenta una dilatación vertical "d". La dilatación
vertical "d" se limita, en el lado orientado al primer extremo
9, por un tope superior 14 y, en el lado de la cavidad 12 opuesto al
tope superior 14, por un tope inferior 15.
Un elemento de horquilla 17 orientado
horizontalmente conformado básicamente en forma rectangular está
dispuesto en la cavidad 12 con una sección superior 18 de horquilla
que señala al primer extremo 9. La dilatación vertical de la sección
superior de la horquilla 18 es en una medida menor que la dilatación
vertical 13, de manera que se pueda posicionar entre el tope
superior e inferior 13, 14 sin tocar el elemento de elevación 7. Una
sección inferior de horquilla 19 opuesta a la sección superior de la
horquilla 18 está fijada en un motor 16. El motor 16 se mueve el
elemento de horquilla 17 en dirección vertical arriba y abajo.
Un proceso de pesada tiene lugar de la siguiente
manera:
La unidad de control 22 desacopla el mecanismo de
bloqueo 8, de manera que el elemento de elevación 7 se pueda
deslizar libremente en relación con el mecanismo de bloqueo 8 en
dirección vertical. A través del control de un dispositivo no
mostrado se pone a disposición el material 21 que se ha de pesar por
encima del plato de elevación 10.
La unidad de control 22 mueve, a través del motor
16, el elemento de horquilla 17 en dirección vertical hacia delante,
de manera que la sección superior de la horquilla 18 se topa con el
tope superior 14. El elemento de horquilla y con ello el elemento de
elevación se controla a través del motor en una medida más hacia
arriba, de manera que el plato de elevación 10 eleva el material 21
que se ha de pesar fuera del soporte 20 en dirección vertical, hasta
que se encuentre libremente sobre el plato de elevación 10 sin tocar
el soporte 20 o similar elementos no mostrados aquí. La unidad de
control 22 detiene el motor 16.
La unidad de control 22 acciona ahora el
mecanismo de bloqueo 8, de manera que el mecanismo de bloqueo 8 se
acopla con el elemento de elevación 7 y el elemento de elevación 7
no es desplazable ya hacia el mecanismo de bloqueo 8.
A continuación de esto, la unidad de control 22
controla el motor 16 con el elemento de horquilla 17 y el elemento
de elevación 7 hacia abajo, hasta que el mecanismo de bloqueo 8
unido al elemento de elevación 7 se encuentre sobre el elemento de
solicitación 2. Mientras que el motor 16 a continuación se controla
en una medida más hacia abajo, asume el elemento de solicitación 2
la carga, que existe gracias al peso del material 21, del plato de
elevación 10 y del elemento de elevación 7. Al mismo tiempo se
aparta la sección superior de la horquilla 18 desde el tope superior
14 hacia abajo, ya que el elemento de elevación 7 se soporta por el
elemento de solicitación 2.
Si la unidad de control 22 aparta, a través del
motor 16, la sección superior de la horquilla 18 en una medida
mínima, que se ha de determinar, del tope superior 14, sin que la
sección superior de la horquilla 18 toque el tope inferior 15, está
totalmente desacoplado el elemento de elevación 7 del motor 16, de
manera que aquí no puede tener lugar ningún tipo de derivación de
fuerza.
En este momento activa la unidad de control 22 la
pesada de la carga aplicada por medio de célula de pesaje 1 y dado
el caso la valoración y control del dispositivo de llenado no
mostrado aquí.
A continuación se desacopla el mecanismo de
bloqueo 8 mediante la unidad de control 22, de manera que el
elemento de elevación 7 pueda deslizarse hacia abajo en dirección
vertical, hasta que el tope superior 14 se encuentre de nuevo sobre
la sección superior de horquilla. Al mismo tiempo desciende el
material 21 que se ha de pesar con el plato de elevación 10. En caso
necesario se hace descender el elemento de elevación 7 por medio de
un motor 16 controlado todavía en una medida más, hasta que el
material que se ha de pesar se aloje de nuevo totalmente en el
soporte 20 y el plato de elevación 10 se haya alejado a una
distancia del producto que se ha de pesar.
Con la colocación de un nuevo material 21 que ha
de pesarse puede volver a iniciarse el proceso de pesada.
En otra forma de realización no representada,
puede sustituirse el mecanismo de bloqueo 8 mediante una rosca
interior colocada en el elemento de solicitación 2, si al mismo
tiempo el elemento de elevación 7 está provisto parcial o totalmente
con una rosca exterior correspondiente. El movimiento de elevación
tiene lugar en este caso mediante la rotación del elemento de
elevación 7 alrededor de su eje longitudinal, con lo que se puede
atornillar y desatornillar en dirección axial. Como se puede
reconocer en la Fig. 4, el elemento de horquilla 17 funciona en este
caso con un juego horizontal en una ranura 23 colocada axialmente
respecto al elemento de elevación 7 y se gira mediante el motor 16.
La colocación libre del elemento de elevación 7 respecto al elemento
de horquilla 17 tiene lugar aquí mediante orientación del eje de la
sección superior de la horquilla 18 paralelamente a la pared de la
ranura 23.
En otra forma de realización se usa el tope
inferior 15 para un movimiento obligado hacia abajo del elemento de
elevación 7, en el que el elemento de horquilla 7 se controla a
través del motor 16 tanto hacia abajo, que la sección superior de la
horquilla 18 ejerce sobre el tope inferior 15 una fuerza que se ha
de determinar.
Conforme a otra mejora se elimina el elemento de
horquilla 17 y la cavidad 12, de manera que el elemento de elevación
7 se encuentra libre con su lado frontal inferior sobre un elemento
de empuje desplazado arriba y abajo por el motor 16 (en lugar del
elemento de horquilla 17). El movimiento hacia abajo del elemento de
elevación tiene lugar sólo debido a su propio peso, si el motor hace
descender el elemento de empuje. Por tanto, no aplica el motor 16
una fuerza de tracción, sino sólo una fuerza de empuje vertical
dirigida hacia arriba sobre el elemento de elevación 7. Esto
simplifica la forma del embrague.
En otra forma de realización se extiende hacia
fuera el elemento de solicitación 2 hacia varios lados a través de
la célula de pesaje 1 y aloja además varios elementos de elevación
7. Con ello la célula de pesaje se solicita con menos
excentricidad.
Claims (9)
1. Dispositivo pesador, en particular para una
instalación para el llenado de materiales (21) que han de pesarse
transportados en soportes de transporte
(20)
(20)
a) con una célula de pesaje (1), un mecanismo de
indicación y de manejo (25) y un elemento de solicitación (2), que
se puede solicitar con el peso del material (21) y
b) con un mecanismo de colocación libre (24) para
la solicitación del elemento de solicitación con el peso del
material (21) y
c) con una unidad de control (22) que está unida
a la célula de pesaje (1), al mecanismo de indicación y manejo (25)
y al mecanismo de colocación libre (24),
caracterizado
d) porque el mecanismo de colocación libre (24)
presenta un motor controlable para un elemento de elevación (7) y un
mecanismo de bloqueo (8) controlable, con el que el elemento de
elevación (7) puede acoplarse en arrastre de fuerza con el elemento
de solicitación (2) y
e) porque el motor (16) está unido a través de un
embrague con el elemento de elevación (7) que hace posible un
desacoplado total del elemento de elevación (7) del motor (16) y
f) porque la unidad de control (22) para la
realización de un proceso de pesada
- I)
- está conformada para el control del motor (16) de tal manera que el elemento de elevación (7) aloja el peso del material que se ha de pesar (21) totalmente,
- II)
- está conformada para el control del mecanismo de bloqueo (8) de tal manera que el elemento de elevación (7) está acoplado con el elemento de solicitación (2) en arrastre de fuerza,
- III)
- está conformada para el control del motor (16) de tal manera que por medio del embrague o de la función del embrague del motor (16) el elemento de elevación (7) se desacopla totalmente del motor (16),
- IV)
- para la valoración de las señales recibidas por la célula de pesaje (1) está conformada para la determinación de un peso y
- V)
- para el control del mecanismo de bloqueo (8) está conformada en el estado de desacoplamiento.
2. Dispositivo pesador según la reivindicación 1,
caracterizado porque la unidad de control (22) está
conformada para el control del motor (16) de tal manera que el
elemento de elevación (7) libera el material (21) de un soporte de
transporte (20) para evitar una derivación de fuerza.
3. Dispositivo pesador según la reivindicación 1
ó 2, caracterizado porque el movimiento del elemento de
elevación (7) presenta un componente vertical.
4. Dispositivo pesador según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
elemento de elevación (7) es una barra desplazable, un husillo
roscado o un tornillo sinfín con bolas circulantes.
5. Dispositivo pesador según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
embrague está conformado
a) para el acoplamiento en arrastre de fuerza del
motor (16) con el elemento de elevación (7) con un movimiento del
elemento de elevación (7) contra el peso del material que se ha de
pesar (21) y
b) mediante un movimiento en dirección contraria
del motor (16) para el desacoplamiento total del elemento de
elevación (7) del motor (16) después de un acoplamiento en arrastre
de fuerza del elemento de elevación (7) con el elemento de
solicitación (2).
6. Dispositivo pesador según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el motor
(16) está conformado como motor lineal eléctrico y porque el
elemento de elevación (7) forma la parte móvil del motor lineal o
está acoplado con ésta.
7. Dispositivo pesador según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la unidad
de control (22) para el control del motor (16) está configurada de
tal manera respecto al total desacoplamiento del elemento de
elevación (7) del motor (16) que la solicitación del elemento de
solicitación (2) con los pesos del elemento de elevación (7) tiene
lugar con el material que se ha de pesar (21) y dado el caso con
otros pesos conforme a un transcurso de solicitación que se puede
seleccionar libremente.
8. Dispositivo pesador según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el motor
(16) desplaza varios elementos de elevación (7) que de dicha manera
actúan conjuntamente con un elemento de solicitación común (2) para
una célula de pesaje común (1).
9. Dispositivo pesador según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el motor (16)
desplaza varios elementos de elevación (7) que de dicha manera
actúan conjuntamente con un elemento de solicitación distinto (2)
para una célula de pesaje distinta (1).
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