ES2249148B1 - Procedimiento y maquina para el lavado de botellas. - Google Patents
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Abstract
Comprende las fases de depositar las botellas a lavar de pie sobre una primera cinta transportadora de movimiento continuo; transportar las botellas en pie apoyadas sobre su base hasta una estación de carga en una máquina de lavar; centrar y orientar radialmente las botellas (1) en una posición de rotación angular fija con respecto al eje de las botellas tomando como referencia el cuello de las mismas; cargar las botellas, a través de un mecanismo de carga, en un mecanismo transportador en que se desplazan secuencialmente, sujetas con el cuello vuelto hacia abajo; lavar las botellas en una estación de lavado mediante inyección de agua caliente, eventualmente con detergente; aclarar las botellas en una estación de aclarado, aguas abajo de la estación de lavado; enjuagar las botellas en una estación de enjuagado, aguas abajo de la estación de aclarado; y descargar las botellas sobre un mecanismo transportador de salida a través de un mecanismo de descarga.
Description
Procedimiento y máquina para el lavado de
botellas.
La presente invención se refiere a una máquina
para lavar botellas y al procedimiento para lavar dichas
botellas.
En concreto, el procedimiento a que se refiere
la invención es particularmente aplicable a botellas provistas de
un cuello descentrado, y es del tipo de los que comprenden las
fases de: depositar las botellas a lavar de pie sobre una primera
cinta transportadora de movimiento continuo; transportar las
botellas en pie apoyadas sobre su base hasta una estación de carga
en una máquina de lavar; cargar las botellas, a través de un
mecanismo de carga, en estaciones móviles en que se desplazan
secuencialmente, sujetas con el cuello vuelto hacia abajo; lavar
las botellas en una estación de lavado mediante inyección de agua
caliente, eventualmente con detergente; aclarar de las botellas en
una estación de aclarado, aguas abajo de la estación de lavado;
enjuagar de las botellas en una estación de enjuagado, aguas abajo
de la estación de aclarado; y descargar de las botellas sobre un
mecanismo transportador de salida a través de un mecanismo de
descarga.
En el curso de la descripción, se hará
referencia a una máquina automática para lavar botellas, en
particular para lavar botellas con el cuello descentrado respecto a
la superficie lateral del cuerpo de la botella.
Se conocen máquinas automáticas para lavar
botellas con el cuello centrado respecto a la superficie lateral
del cuerpo de la botella.
Según el actual estado de la técnica, dichas
máquinas automáticas para lavar botellas con el cuello centrado
generalmente comprenden una primera cinta transportadora de
movimiento continuo, sobre la cual se depositan en pie las botellas
a lavar.
Dicha cinta transportadora, transporta las
botellas en pie apoyadas sobre su base hasta una estación que las
carga en la máquina de lavar.
La estación que carga las botellas en la máquina
de lavar comprende un mecanismo de carga que, tomando como
referencia el cuerpo de la botella, introduce el cuello de la misma
en una pinza de sujeción que la retiene firmemente.
Dicha pinza de sujeción, forma parte de una
cadena móvil con movimiento continuo que transporta las botellas
por el interior de la máquina de lavar. En dicha cadena móvil y a
intervalos regulares se encuentran una pluralidad de pinzas de
sujeción, sobre las que sucesivamente se van cargando las botellas
a lavar.
Una vez las botellas han sido cargadas en la
cadena móvil con el cuello en posición vertical y dirigido hacia
arriba, la cadena invierte 180º la posición de la botella y las
coloca en posición vertical y con el cuello dirigido hacia abajo, a
continuación y manteniendo dicha posición las botellas pasan por
una serie de estaciones fijas de lavado, aclarado, y enjuague.
A medida que cada una de las botellas ha
completado su recorrido dentro de la máquina de lavar, y después de
haber pasado sucesivamente por cada una de dichas estaciones fijas
de lavado, aclarado y enjuague, dicha cadena invierte nuevamente
180º la posición de la botella y un mecanismo de descarga similar al
mecanismo de carga, descarga sucesivamente cada botella
depositándola en pie sobre una cinta transportadora de salida que
habitualmente las lleva hasta una máquina o estación para llenar
las botellas con agua u otro líquido.
Dicho tipo de mecanismos de carga y descarga son
adecuados para cargar botellas con el cuello centrado, pero no son
aptos para cargar botellas con el cuello descentrado, ya que estos
mecanismos cargan la botella tomando como referencia el cuerpo de
la misma y por consiguiente el cuello solo puede encajar con la
pinza de sujeción de la cadena si ocupa una posición simétrica
centrada y siempre igual respecto al cuerpo de la botella.
Se conocen otros mecanismos que cargan las
botellas directamente en posición vertical invertida, es decir con
el cuello hacia abajo, en las pinzas de sujeción de la cadena
transportadora de la máquina de lavar, pero estos mecanismos también
toman como referencia la superficie lateral del cuerpo de la
botella para efectuar la operación de carga y por tanto, si bien
son aptos para cargar botellas con el cuello centrado, no son
aptos para cargar botellas con el cuello descentrado.
En las máquinas según el actual estado de la
técnica, las operaciones de lavado, aclarado y enjuague se realizan
con la botella en posición vertical invertida. Dichas operaciones
de lavado, aclarado y enjuague se realizan en diversas etapas. En
las primeras etapas unos inyectores inyectan agua caliente con
detergente, y en las últimas etapas otros inyectores inyectan agua
pura ionizada o liquido igual al que posteriormente se envasará en
la botella.
En algunas de las máquinas automáticas según el
actual estado de la técnica los inyectores ocupan una posición fija
en la máquina y orientan su chorro de forma que intentan dirigirlo
hacia el interior de la botella a medida que la botella pasa sin
detenerse por delante de la posición que ocupa cada inyector en cada
estación fija de lavado, aclarado y enjuague.
Este procedimiento es ineficaz ya que parte del
caudal inyectado por los inyectores no llega a entrar en la
botella y, por consiguiente, para intentar realizar un buen lavado
es necesario sobredimensionar el caudal de agua y por tanto se
desperdicia agua y detergente y aumentan los consumos energéticos
necesarios para calentar e inyectar agua.
En otras realizaciones las botellas avanzan
secuencialmente y se detienen frente a cada inyector, y, es en
esta posición, en que las botellas están paradas frente a los
inyectores, cuando dichos inyectores inyectan agua desde el exterior
hacia el interior de las botellas.
Con este procedimiento se consigue que una gran
parte del agua inyectada entre en el interior de la botella, pero
el lavado sigue siendo ineficaz, ya que el agua inyectada desde el
exterior solo puede proyectarse contra el fondo de la botella pero
no puede dirigirse controladamente hacia las paredes interiores para
lavarlas adecuadamente.
Por consiguiente, las máquinas automáticas para
lavar botellas según el actual estado de la técnica no disponen de
mecanismos aptos para cargar de forma automática botellas con el
cuello descentrado, no garantizan la limpieza correcta de la
superficie interior de las botellas y requieren un consumo de agua,
detergente y energía excesivo.
La finalidad de la presente invención es aportar
una máquina que resuelva los citados inconvenientes.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un procedimiento que permita lavar la parte interior
de las botellas de forma eficaz garantizando que todo el líquido
inyectado a tal finalidad se introduce dentro de la botella y llega
controladamente a todas las partes de la superficie interior de la
botella.
Esta finalidad y este objetivo se alcanzan con
la máquina y procedimiento según la presente invención, que aporta
una máquina para lavar botellas que comprende un dispositivo que
centra y orienta las botellas tomando como referencia el cuello de
las mismas, y un mecanismo que permite cargar automáticamente tanto
botellas con el cuello centrado como botellas con el cuello
descentrado, y que además aporta un procedimiento de lavado según
el cual cada una de las botellas cargada en una estación móvil de
la máquina de lavar avanza secuencialmente y se detiene delante de
cada una de las estaciones fijas de lavado, aclarado y enjuague de
forma que el cuello de la botella queda orientado respecto a un
inyector de líquido asociado a cada una de dichas estaciones fijas
de lavado, aclarado y enjuague de forma que dicho inyector en
aquellas estaciones destinadas a lavar, aclarar o enjuagar la parte
interior de la botella se introduce dentro de la botella e inyecta
agua o líquido desde el interior de la botella y dirige y
distribuye el chorro del agua inyectándolo de forma controlada y
eficaz contra toda la superficie interior de la botella para lavar,
aclarar o enjuagar eficazmente dicha superficie interior de la
botella.
A tal finalidad, según un primer aspecto de la
invención, se proporciona un nuevo procedimiento para lavar
botellas del tipo citado, del tipo de procedimientos citado al
inicio, y particularmente aplicable a botellas provistas de un
cuello descentrado, que en su esencia de caracteriza porque,
previamente a la fase de cargar las botellas en una estación móvil,
comprende la etapa de centrar y orientar radialmente las botellas
en una posición de rotación angular fija con respecto al eje de las
botellas, tomando como referencia el cuello de las mismas.
Según otra característica del procedimiento de
la presente invención, dicha etapa de centrar y orientar las
botellas comprende hacer girar la botella hasta una posición radial
fija predeterminada del cuello de la botella con respecto al eje de
la botella.
Preferentemente, el giro de la botella se
produce mediante una acción forzada por medio de un mecanismo de
levas que determinan un movimiento de traslación del cuello de la
botella a medida que ésta avanza sobre el mecanismo
transportador.
De acuerdo con otra característica, la fase de
cargar las botellas en el mecanismo de carga, se realiza sujetando
las botellas mediante un conjunto de pinza con dos dedos soporte,
configurados para adaptarse a la forma del cuerpo de la botella, y
solidaria de una correa sinfín que describe un movimiento ascendente
y luego descendente, hasta darles la vuelta en la fase descendente
del movimiento de la correa, de forma que la botella, que estaba
situada en la posición de carga al final de la cinta transportadora
en pie y con el cuello dirigido hacia arriba, es cargada en
posición vertical invertida, con el cuello hacia abajo, en una
estación móvil de la máquina de lavar, y con el cuello en una
posición repetitiva respecto de la misma.
Preferiblemente, la fase de descargar las
botellas se realiza según una secuencia inversa de movimientos con
respecto a la fase de cargar las botellas.
Según otra característica de la presente
invención, la fase de lavar las botellas se realiza deteniendo el
avance de las botellas en una posición fija predeterminada e
introduciendo en las mismas unos inyectores adaptados para proyectar
el líquido de lavado.
En este caso, es preferible que la fase de lavar
las botellas incluya una primera etapa de introducir el inyector
dentro de la botella parcialmente para lavar la zona interior
inferior de la botella.
La fase de lavar las botellas puede incluir una
segunda etapa de introducir el inyector dentro de la botella
adicionalmente para lavar la zona interior superior de la
botella.
Según un modo preferente de realización del
procedimiento, las diferentes fases y etapas están
sincronizadas.
Es preferible que las diferentes fases y etapas
estén animadas de un movimiento paso a paso determinado por las
velocidades de las cintas transportadoras, la distancia de
separación entre los inyectores y la cadencia de producción del
sistema.
Según un segundo aspecto de la invención, se da
a conocer una nueva máquina para la puesta en práctica del
procedimiento, aplicable al tipo de máquinas que comprenden unos
medios para depositar las botellas a lavar de pie sobre una primera
cinta transportadora de entrada de movimiento continuo; un mecanismo
de carga, para cargar las botellas en estaciones móviles de una
máquina de lavar en que se desplazan secuencialmente, sujetas con
el cuello vuelto hacia abajo; una estación de lavado mediante
inyección de agua caliente, eventualmente con detergente; una
estación de aclarado de las botellas; una estación de enjuagado; y
un mecanismos de descarga de las botellas sobre un mecanismo
transportador de salida. En su esencia, la máquina según la
invención se caracteriza porque, antes del citado mecanismo de
carga, comprende un dispositivo estático para alinear y orientar
las botellas radialmente en una posición de rotación angular fija
con respecto al eje de las botellas, tomando como referencia el
cuello de las mismas.
Dicho dispositivo estático para alinear y
orientar las botellas comprende preferentemente medios de giro de
la botella hasta una posición radial fija predeterminada del cuello
de la botella con respecto al eje de la botella.
Según la invención, los medios de giro
comprenden un mecanismo de levas, adaptado para trasladar el cuello
de la botella hasta una posición angular fija, a medida que ésta
avanza sobre el mecanismo transportador.
De acuerdo con una forma de realización
preferida, la estación de lavado cuenta con unos inyectores
formados por un cilindro fijo y un pistón móvil que desliza
longitudinalmente por el interior de un cilindro fijo, el pistón
móvil presenta en su extremo superior una boquilla con orificios
para salida de agua distribuidos adecuadamente para lavar la
superficie interior de las botellas.
Los inyectores están adaptados para que, cuando
la bomba inyecta agua a presión, el pistón móvil asciende pasando a
ocupar una posición operativa en la que la boquilla se introduce
dentro de la botella y el agua a presión pasa a través de los
orificios de la boquilla y lava la superficie interior de la
botella. Cuando la bomba deja de inyectar agua el pistón móvil
desciende hasta una posición no operativa en la que la boquilla se
sitúa fuera de la botella.
El pistón móvil está adaptado para pasar de la
posición no operativa a la operativa y mantenerse en esta posición
por la presión del agua inyectada para lavar las botellas, y
retornar a la posición no operativa por el propio peso o por la
acción de un muelle de recuperación.
Preferiblemente, la máquina comprende unos
medios de sincronización de las diferentes operaciones y unos
medios motores paso a paso para la ejecución de las diferentes
operaciones.
Apreciarán los expertos en la técnica que la
presente máquina aporta un procedimiento y una máquina que permite
centrar, orientar, alinear y posicionar las botellas en relación al
cuello descentrado de las mismas, y permite asimismo la carga
automática de botellas con cuello centrado o descentrado, y aportar
consiguientemente una solución eficaz a los inconvenientes
reseñados.
Las características y ventajas de dicha máquina
automática para lavar botellas y de dicho procedimiento para lavar
botellas según la invención se pondrán claramente de manifiesto en
la siguiente descripción, que describe un ejemplo no limitativo de
una forma de realización representada en los dibujos anexos, en los
que:
La Figura 1 representa, esquemática y
parcialmente, una vista en planta de una máquina para lavar
botellas, con los correspondientes mecanismos de carga y descarga
de botellas y con dispositivos para alinear y orientar las
botellas.
La Figura 2 representa, esquemática y
parcialmente, una vista en perspectiva del dispositivo para alinear
y orientar botellas con cuello descentrado, asociado al mecanismo
de carga de botellas de la máquina para lavar botellas de la Figura
1.
La Figura 3 corresponde a una vista en
perspectiva del mecanismo cargador de botellas de la Figura 1.
La Figura 4 corresponde a una vista en alzado,
en la que se representa esquemáticamente la operación de carga de
botellas en la máquina de lavar botellas de la Figura 1.
La Figura 5 corresponde a una vista en alzado de
una estación de lavado en posición no activa con un inyector
situado fuera de la botella.
La Figura 6 corresponde a una vista en alzado de
una estación de lavado en posición activa, con un inyector situado
dentro de la botella para lavar la zona interior inferior de la
botella.
La Figura 7 corresponde a una vista en alzado de
una estación móvil en posición activa, con un inyector situado
dentro de la botella para lavar la zona interior superior de la
botella.
La Figura 8 corresponde a una vista en alzado en
la que se esquematiza el procedimiento para lavar botellas.
En la figura 1 se ha representado de forma
esquemática una vista en planta de la máquina de lavar botellas
según la invención, en la que se han representado una pluralidad de
botellas 1 con cuello descentrado 2 que siguen la trayectoria
indicada por las flechas.
En dicha Figura 1, las botellas 1 se alimentan
sobre una primera cinta transportadora de entrada 3 que transfiere
dichas botellas a una segunda cinta transportadora 7 situada a
continuación que forma un ángulo de 90º respecto a dicha primera
cinta transportadora de entrada 3, que transporta las botellas 1
hasta un mecanismo de carga 8 que carga las botellas en la máquina
de lavar 9.
Sobre las cintas transportadoras 3 y 7 se
encuentra un dispositivo estático para alinear y orientar las
botellas 4 que las alinea y orienta a medida que avanzan sobre
dichas cintas transportadoras 3 y 7 desplazándolas transversalmente
y haciéndolas girar sobre su base de forma que cuando las botellas
1 salen del mecanismo para alinear y orientar botellas 4, salen
alineadas y con el centro del cuello orientado sobre el diámetro
de la botella paralelo al eje longitudinal de la cinta
transportadora, ocupando sobre dicho diámetro la posición más
retrasada respecto al movimiento de avance de dicha cinta.
La máquina de lavar 9 comprende una pluralidad
de estaciones móviles 10a-10u cada una de las
cuales presenta un orificio 16 y unos topes ajustables 17 que
sirven de apoyo a la botella 1 puesta en posición vertical
invertida, con el cuello hacia abajo. Cada una de las estaciones
móviles 10 está montada a intervalos regulares sobre una cadena
móvil 18, accionada secuencialmente por un sistema convencional de
motor reductor o motor paso a paso, no representado, controlado por
un sistema PLC u otro similar, no representado. El sistema de
control controla el movimiento secuencial de la cadena y hace que
avance y pare a intervalos regulares de forma que, el orificio 16
de cada estación móvil 10 se detenga frente a cada inyector 36 de
cada estación fija de lavado, aclarado y enjuague para realizar las
operaciones correspondientes de lavado, aclarado y enjuague.
Simultáneamente, y mientras se realizan dichas
operaciones de lavado, aclarado y enjuague, con la cadena móvil 18
parada, el mecanismo de carga 8 carga una botella 1 alimentada por
la cinta de entrada 7 en la estación móvil situada en la posición
10a, tal como se describirá detalladamente más adelante, y el
mecanismo de descarga 11 descarga la botella situada en la estación
móvil 10t, cargándola en la cinta transportadora de salida 15.
Sobre la cinta transportadora 15 se encuentra un
dispositivo para alinear y orientar botellas 12, con levas 13 y
14, que alinean y orientan las botellas sobre dicha cinta 15 para
conducirlas, habitualmente, hasta una estación de carga de una
máquina para llenar botellas, no representada.
Cada vez que secuencialmente la máquina para, se
efectúan las operaciones de carga de una botella y descarga de otra
botella, y, simultáneamente, se realizan todas las operaciones de
lavado, aclarado y enjuague, de forma que, cada una de dichas
operaciones se realiza en una botella distinta, cargada en una
estación móvil distinta, realizando la máquina todas las
operaciones simultáneamente.
El ciclo de lavado de una botella 1 empieza
cuando el mecanismo de carga 8 carga una botella 1 en la estación
móvil 10, de la máquina 9, situada en la posición 10a y finaliza
cuando dicha estación móvil llega a la posición 10t y el mecanismo
de descarga 11 descarga dicha botella.
Una vez descargada la botella, en el paso
siguiente, la estación móvil 10 que ocupaba la posición 10t pasará
a ocupar la posición 10u, y en el paso siguiente, pasará a ocupar
de nuevo la posición 10a en la que, nuevamente, se cargará otra
botella 1 que se descargará cuando, nuevamente, pase a ocupar la
posición 10t, después de haber pasado sucesivamente por todas las
etapas de lavado, aclarado y enjuague.
En la Figura 2 se representa con más detalle el
funcionamiento del dispositivo estático para alinear y orientar las
botellas 4.
Dicho dispositivo para alinear y orientar
botellas 4, está situado encima de las cintas transportadoras de
entrada 3 y 7, y ocupa una posición estática fija respecto dichas
cintas transportadoras móviles.
Las botellas 1 se alimentan en pie sobre dicha
cinta transportadora de entrada de movimiento continuo 3, de forma
no ordenada, no alineadas respecto al eje longitudinal de la cinta
transportadora, y con el cuello 2 no orientado respecto al cuerpo de
la botella, en relación al movimiento de avance de la cinta
transportadora 3.
El dispositivo para alinear y orientar botellas
4 actúa sobre las botellas 1 a medida que estas avanzan apoyadas
sobres las cintas transportadoras 3 y 7, de forma que las desplaza
transversalmente para alinearlas sobre una trayectoria común, y las
hace girar apoyadas sobre su base para orientarlas de forma que,
después de pasar por el dispositivo para alinear y orientar
botellas 4, salen alineadas siguiendo una trayectoria común
paralela al eje longitudinal de la cinta transportadora, y
orientadas de forma que el eje del cuello de la botella se proyecta
sobre el extremo más retrasado del diámetro de la botella,
paralelo al eje longitudinal de la cinta transportadora, en el
sentido de avance de la cinta transportadora.
El dispositivo para centrar y orientar botellas
4 comprende tres pares de levas estáticas que trabajan dos a dos,
el par de levas 5-6 está diseñado para orientar el
cuello de la botella respecto al cuerpo de la misma. Tal como se
expondrá detalladamente más adelante, dichas levas 5 y 6 presentan
respectivamente bordes 5A, 5B, 5C, 5D, 5E y 5F y 6A, 6B y 6C.
Los otros dos pares de levas
22-24 y 23-25 están diseñados para
alinear las botellas y mantenerlas alineadas para que sigan una
misma trayectoria respecto al eje longitudinal de la cinta
transportadora 3.
Las levas 22 y 24 están situadas sobre la cinta
transportadora 3 en un plano paralelo a dicha cinta transportadora
y a una altura conveniente para actuar sobre una superficie de
revolución predeterminada de la botella, separadas entre si una
distancia equivalente al diámetro de dicha superficie de revolución
de la botella, de forma que, definen entre ellas un paso
rectilíneo paralelo al eje longitudinal de la cinta
transportadora, de ancho equivalente al diámetro de dicha superficie
de revolución.
Las levas 23 y 25 están igualmente situadas
sobre la cinta transportadora 3, en otro plano paralelo a la cinta
transportadora, a una altura conveniente para actuar contra otra
superficie de revolución predeterminada de la botella, estando
separadas entre sí una distancia equivalente al diámetro de dicha
superficie de revolución de la botella, de forma que, definen entre
ellas un paso rectilíneo de ancho equivalente al diámetro de dicha
superficie de revolución. Los dos pasos formados por los dos pares
de levas 22-24 y 23-25 son paralelos
entre si y paralelos al eje longitudinal de la cinta
transportadora.
Cuando las botellas 1 entran en el dispositivo
para alinear y orientar botellas 4, las levas de los pares de
levas 22-24 y 23-25 actúan a través
de los respectivos chaflanes, situados a la entrada de cada una de
dichas levas para desplazar transversalmente las botellas y
alinearlas y centrarlas en relación a los pasos longitudinales que
definen dichos dos pares de levas.
Las botellas 1, guiadas por los pares de levas
22-24 y 23-25, avanzan siguiendo
una trayectoria rectilínea paralela al eje longitudinal de la cinta
transportadora 3 y, simultáneamente, empiezan a girar sobre si
mismas a partir del momento en que el cuello 2 de la botella 1
incide contra el borde 6A de la leva 6 que desplaza el cuello 2 de
la botella hacia la izquierda, obligando al cuello de la botella a
seguir una trayectoria oblicua respecto al eje longitudinal de la
cinta transportadora, definida por dicho borde 6A, que traspasa
transversalmente el eje longitudinal de dicha cinta.
Conjuntamente dicho borde 6A de la leva 6 y el
borde 5A de la leva 5 definen un paso convergente que en su parte
final tiene un ancho equivalente al diámetro del cuello de la
botella.
Corriente abajo de dicho paso definido por los
bordes de leva 5A y 6A, el cuello 2 de la botella 1 incide contra
el borde 5B de la leva 5 Dicho borde 5B está diseñado de forma que
presenta un ángulo que ofrece una resistencia importante al avance
de la botella y dificulta que el cuello de la botella deslice por
dicho borde y actúa de forma que obliga a la botella a girar en
sentido contrario a las agujas del reloj, alrededor del eje
longitudinal del cuello de la botella, de forma que para superar
dicho obstáculo, la botella gira sobre si misma, y el cuerpo de la
botella 1 pasa a ocupar una posición adelantada respecto al cuello
2 de la botella.
Una vez superado dicho borde 5B, las botellas
siguen avanzando siguiendo una trayectoria rectilínea, guiadas por
los dos pares de levas 22-24 y
23-25, pero siguen girando sobre si mismas,
obligadas por el borde 5C de la leva 5 que actúa sobre cuello 2 de
la botella 1, obligando al cuello 2 a seguir una trayectoria oblicua
hacia la derecha respecto al eje longitudinal de la cinta
transportadora 3.
Dicha trayectoria oblicua del cuello de la
botella, que obliga a la botella a girar sobre sí misma, finaliza
cuando el cuello llega al final del borde 5C y ha pasado a ocupar
la posición más retrasada posible respecto el cuerpo de la botella,
a continuación el cuello de la botella sigue una trayectoria de
avance rectilínea, definida por los bordes 5D y 6C de las levas 5 y
6 respectivamente.
El paso definido por dichos bordes 5D y 6C tiene
un ancho equivalente al diámetro del cuello de la botella y es
paralelo al eje longitudinal de la cinta transportadora, por
consiguiente, cuando las botellas avanzan por dicho paso apoyadas
sobre la cinta transportadora 3, lo hacen siguiendo una trayectoria
rectilínea, paralela al eje longitudinal de la cinta
transportadora, guiadas por los dos pares de levas
22-24 y 23-25 que actúan sobre
sendas superficies de revolución del cuerpo de las botellas y
orientadas por su cuello, de forma que, el eje del cuello de la
botella se proyecta sobre el extremo más retrasado del diámetro de
la botella paralelo al eje longitudinal de la cinta transportadora
3, en el sentido de avance de dicha cinta transportadora.
A continuación la botella es transferida por la
cinta transportadora 3 a la cinta transportadora 7 y de nuevo la
botella gira sobre si misma, debido a la actuación del borde
transversal 5E de la leva 5, que actúa sobre el cuello de la
botella de forma que cuando el cuello de la botella llega al final
del borde 5E, las botellas están orientadas respecto al eje
longitudinal de la cinta transportadora 7, de forma que el eje del
cuello de la botella se proyecta sobre el extremo más retrasado del
diámetro de la botella paralelo al eje longitudinal de la cinta
transportadora 7, en el sentido de avance de dicha cinta
transportadora 7.
A continuación de dicho borde transversal 5E, se
encuentra el borde 5F que es paralelo al eje longitudinal de la
cinta transportadora 7 y que mantiene la orientación de las
botellas.
Otras levas no representadas análogas a las
levas 22, 23, 24, 25 realizan la función de mantener alineadas las
botellas en su movimiento de avance sobre dicha cinta
transportadora 7.
La posición de las levas 22, 23, 24, 25, 5 y 6
tanto en altura, como en separación, como de alineación entre sí y
respecto a la cinta transportadora y respecto a las superficies de
revolución predeterminadas de la botella, así como respecto al
cuello de las mismas, son ajustables para cada tipo de botella a
través de sistemas ampliamente conocidos según el actual estado de
la técnica, cuya representación y explicación se omite por motivos
de claridad de los dibujos y brevedad de la exposición.
Una vez las botellas han sido alineadas y
orientadas en relación al cuello, prosiguen su recorrido en pie
sobre la cinta transportadora 7.
Al final de dicha cinta se encuentra un tope que
impide que las botellas sigan avanzando y las mantiene paradas en
una posición fija, para ser cogidas por el mecanismo de carga 8
(Figuras 3 y 4) que las carga a continuación en la máquina de
lavar 9.
El mecanismo de carga 8 comprende un conjunto de
pinza 19 con dos dedos para soporte de la botella 20A y 20B,
configurados para adaptarse a la forma del cuerpo de la botella.
Dichos dedos para soporte de la botella están unidos a respectivos
pistones 21 de una pinza neumática autocentrante 53, montada sobre
un soporte móvil 58 que presenta en sus extremos rodamientos 59,
previstos para circular por el interior de sendas guías de
deslizamiento 35 alojadas en las caras internas de las placas
laterales del mecanismo cargador 60 y 26. Dichas guías 35 configuran
una trayectoria con un tramo vertical de ascenso y un tramo
vertical de descenso unidos por una semicircunferencia. Dichas
placas laterales 60 y 26 constituyen la estructura básica del
mecanismo de carga 8 y están unidas entre sí a través de
separadores 27, y, fijadas de forma conocida por si misma en la
máquina de lavar
9.
9.
Sobre la parte superior exterior de la placa
lateral 60 está fijado un motor reductor 28 que, a través de
poleas conductoras 29 solidarias al eje de salida 30 de dicho
motor reductor acciona unas correas dentadas 31 unidas a través de
escuadras 32 al soporte móvil 58, sobre el que está fijada dicha
pinza autocentrante 53.
Sobre dichas dos placas soporte del mecanismo
cargador 60 y 26 está también montado un eje conducido 33, con
poleas dentadas conducidas 34 para dichas correas dentadas 31.
El funcionamiento del mecanismo cargador 8 es el
siguiente: secuencialmente el sistema de control de la máquina de
lavar ordena el cierre de la pinza neumática autocentrante 53, que
a través de los pistones 21, hace que los dedos soporte 20A y 20B
se aproximen entre sí, siguiendo la trayectoria indicada por las
flechas en la Figura 3 y agarren la botella indicada por la
referencia 100, en la Figura 4, situada en la posición de carga al
final de la cinta transportadora 7.
Una vez dichos dedos soporte han agarrado la
botella, el sistema de control pone en marcha el moto reductor 28,
que a través de su eje de salida 30 hace girar las poleas dentadas
conductoras 29 que arrastran las correas dentadas 31, que a su vez
arrastran el soporte móvil 58, que a través de los rodamientos 59,
sigue la trayectoria definida por dichas guías de deslizamiento 35,
que hacen que la botella 100 siga la trayectoria indicada por las
flechas en la Figura
4.
4.
La botella 100 que estaba situada en la posición
de carga al final de la cinta transportadora 7, en pie y con el
cuello dirigido hacia arriba, es cargada en posición vertical
invertida, con el cuello hacia abajo, en la estación de carga 10a
de la máquina de lavar 9, con el cuello centrado respecto al
orificio 16 de dicha estación móvil 10a.
A continuación el controlador abre la pinza
autocentrante 53 y la botella 100 queda cargada en dicha estación
móvil 10a, apoyada sobre los soportes 17 y con el cuello centrado
respecto al orificio 16 de dicha estación móvil.
Simultáneamente, el mecanismo de descarga 11, de
características análogas al mecanismo de carga 8, descarga la
botella que estaba en la estación 10t y la deposita (carga) en la
cinta transportadora de salida 15.
Simultáneamente, en las estaciones fijas de
lavado, aclarado y enjuague de la máquina de lavar, se realizan las
correspondientes operaciones de lavado, aclarado y enjuague de las
botellas cargadas en las estaciones móviles, paradas frente cada
una de dichas estaciones fijas.
En la Figura 4 se ha representado una estación
móvil 10e, parada frente a una estación de lavado, con el inyector
de agua 36 inyectando agua través de la boquilla 40 en el interior
de la botella, cargada en dicha estación.
En las Figuras 5, 6 y 7 se han representado
sendas estación móviles 10e y 10d cargadas con una botella 1, con
el cuello 2 alineado con el orificio 16 de la respectiva estación
móvil. Cada una de dichas estaciones móviles está parada frente a
un conjunto inyector 36.
Los inyectores se componen de un cuerpo fijo 37
por el interior del cual, se puede desplazar longitudinalmente en
la dirección indicada por las flechas, un pistón móvil 39. Dicho
pistón móvil termina en su extremo superior en una boquilla 40 con
múltiples orificios para salida de agua y en la parte inferior
presenta una boquilla para entrada de agua 38, unida a través de
una manguera flexible 41 y tuberías 42 a una bomba de agua 43.
El cuerpo fijo 37 y el pistón 39 constituyen a
su vez un cilindro hidráulico de forma que el pistón 39 puede
ocupar dos posiciones predeterminadas por topes. En la posición no
activa, representada en la Figura 5, el pistón 39 permanece en la
posición más baja, de forma que su extremo 40 está alejado de la
estación móvil 10g y dicha estación móvil puede desplazarse sin
interferir con el pistón 39.
En las posiciones activas el pistón móvil 39 se
introduce a través del orificio 16 de la estación móvil 10g dentro
del cuello 2 de la botella 1, y la boquilla 40 se sitúa en una
posición predeterminada dentro de la botella 1, adecuada para lavar
una zona predeterminada de la superficie interior de la botella.
Dicha posición puede ajustarse mediante la colocación de topes
final de carrera de forma conocida de por sí.
En la Figura 6 se ha representado un conjunto
inyector 36 en posición activa, inyectando agua en una zona próxima
al orificio de entrada para lavar la zona interior inferior de la
botella y en la Figura 7, se ha representado un conjunto inyector
36 en posición activa, inyectando agua en una zona más alejada del
orificio de entrada para lavar la zona interior superior de la
botella.
En la Figura 8 se ha representado
esquemáticamente el ciclo de lavado de las botellas en la máquina
de lavar.
En la máquina de lavar, las estaciones móviles
10 avanzan secuencialmente ocupando sucesivamente todas las
posiciones representadas en el dibujo desde la posición 10a hasta
la posición 10u.
En la posición 10a se cargan las botellas a
lavar.
En las posiciones 10b-10h se
lavan las botellas con detergente y agua caliente impulsada por una
bomba 42 que impulsa agua a los respectivos inyectores a través de
conducciones 42 y mangueras 41. El agua después de lavar las
botellas, se recoge en una bandeja 46 que la vierte en un deposito
50 donde es calentada por una resistencia 57 y se recircula
nuevamente a través de la bomba 43.
En la posición 10b un inyector fijo lava la
parte inferior exterior de la botella. En la posición 10c un
inyector fijo lava la parte inferior exterior de la botella y
simultáneamente, un inyector fijo 55 lava la parte superior exterior
de la botella. En la posición 10d un inyector móvil lava la parte
interior inferior de la botella desde el interior y
simultáneamente, otro inyector fijo 55 lava la parte superior
exterior de la botella. En la posición 10e un inyector móvil lava
la parte interior superior de la botella desde el interior y
simultáneamente, otro inyector fijo 55 lava la parte superior
exterior de la botella. En la posición 10f un inyector móvil lava
nuevamente la parte interior inferior de la botella desde el
interior. En la posición 10g un inyector móvil lava nuevamente la
parte interior superior de la botella desde el interior. En la
posición 10h nuevamente un inyector fijo lava la parte inferior
exterior de la botella.
En las posiciones 10i-10k se
aclaran las botellas con agua ionizada recirculada, mezclada con
residuos de agua con detergente utilizada para lavar las botellas
en las estaciones anteriores. Dicha agua es impulsada por una bomba
44 que impulsa agua a los respectivos inyectores a través de las
conducciones 53 y mangueras 41; el agua, después de aclarar las
botellas, se recoge en una bandeja 47 que la vierte en un deposito
51 y se recircula a través de la bomba 44.
En la posición 10i, un inyector fijo inyecta
agua para aclarar la parte inferior exterior de la botella y
simultáneamente, un inyector fijo 56 inyecta agua para aclarar la
parte exterior superior de la botella. En la posición 10j un
inyector móvil inyecta agua desde el interior de la botella para
aclarar la parte interior superior de la botella y
simultáneamente, otro inyector fijo 56 inyecta agua para aclarar la
parte exterior superior. En la posición 10k, nuevamente un
inyector fijo inyecta agua para aclarar la parte inferior exterior
de la botella y simultáneamente, un inyector fijo inyecta agua
para aclarar la parte exterior superior de la botella.
En las posiciones 10m y 10n el aclarado se
realiza utilizando agua pura ionizada recirculada, sin mezclar con
agua con detergente, impulsada por una bomba 45 que la alimenta a
los inyectores 36 a través de conducciones 54 y mangueras 41. Esta
agua, después de aclarar las botellas, es recogida por la bandeja 47
que la vierte en el depósito 51 que también recoge el agua
impulsada por los inyectores 10i-10k y es
reimpulsada por la bomba 44 para aclarar botellas a través de los
inyectores 10i-10k y 56, pero no se reutiliza para
los inyectores 10m y10n.
En la posición 10q, no se inyecta agua y
corresponde simplemente una estación de transición para que se
escurra el agua de la botella y llegue a las estaciones posteriores
limpia de residuos. El agua que se escurre en dicha estación es
recogida a su vez por la citada bandeja 47.
En las estaciones 10r y 10s se enjuagan las
botellas con agua pura ionizada sin recircular, proveniente de una
fuente exterior a presión y se inyecta a través de inyectores
móviles 36 para enjuagar la parte interior superior de la botella.
Simultáneamente, unos ventiladores, no representados, soplan aire
para secar las botellas. El agua escurrida se recoge en la bandeja
49 que la vierte en el depósito 52 para que la bomba 45 la
recircule para aclarar las botellas en las posiciones 10m y 10n
pero no para enjuagar las botellas en las posiciones 10r y 10s.
En la posición 10t se descarga la botella ya
lavada, aclarada y enjuagada y la posición 10u es una posición de
transición por la que pasa la estación móvil para volver a
situarse en la posición 10a y reiniciar el ciclo.
Por último cabe indicar que la máquina de la
presente invención puede estar dotada de unos medios de
sincronización, de forma que las diferentes fases y etapas estén
sincronizadas. Estos medios de sincronización pueden ser de tipo
convencional, por lo que no requieren ulterior explicación.
Entenderán los expertos en la técnica que, si
bien la presente invención ha sido explicada para su aplicación en
botellas con el cuello descentrado respecto a la superficie lateral
del cuerpo de la botella, el procedimiento y la máquina objetos de
la misma son igualmente aplicables a botellas con el cuello
centrado.
Claims (18)
1. Procedimiento para el lavado de botellas (1),
particularmente de botellas provistas de un cuello descentrado, que
comprende las fases de:
depositar las botellas a lavar (1) de pie sobre
una primera cinta transportadora de movimiento continuo (3);
transportar las botellas en pie apoyadas sobre
su base hasta una estación de carga en una máquina de lavar
(9);
cargar las botellas, a través de un mecanismo de
carga (8), en estaciones móviles (10) en que se desplazan
secuencialmente, sujetas con el cuello vuelto hacia abajo;
lavar las botellas en una estación de lavado
mediante inyección de agua caliente, eventualmente con
detergente;
aclarar las botellas en una estación de
aclarado, aguas abajo de la estación de lavado;
enjuagar las botellas en una estación de
enjuagado, aguas abajo de la estación de aclarado; y
descargar las botellas sobre un mecanismo
transportador de salida a través de un mecanismo de descarga
(11),
caracterizado porque, previamente a la
fase de cargar las botellas en una estación móvil (10), comprende
la etapa de centrar y orientar radialmente las botellas (1) en una
posición de rotación angular fija con respecto al eje de las
botellas, tomando como referencia el cuello de las mismas.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha etapa de centrar y orientar las
botellas comprende hacer girar la botella hasta una posición radial
fija predeterminada del cuello de la botella con respecto al eje de
la botella.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque el giro de la botella se produce
mediante una acción forzada por medio de un mecanismo de levas (4),
que determinan un movimiento de traslación del cuello de la botella
a medida que ésta avanza sobre el mecanismo transportador (3,
7).
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la fase de cargar las botellas en el
mecanismo de carga (8), se realiza sujetando las botellas mediante
un conjunto de pinza (19) con dos dedos soporte (20A) y (20B) de la
botella, configurados para adaptarse a la forma del cuerpo de la
botella, y solidaria de una correa (31) sinfín que describe un
movimiento ascendente y luego descendente, hasta darles la vuelta
en la fase descendente del movimiento de la correa, de forma que
la botella (100), que estaba situada en la posición de carga al
final de la cinta transportadora (7) en pie y con el cuello
dirigido hacia arriba, es cargada en posición vertical invertida,
con el cuello hacia abajo, en una estación móvil (10) de la
máquina de lavar (9), y con el cuello en una posición repetitiva
respecto de la misma.
5. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la fase de descargar las botellas se
realiza según una secuencia inversa de movimientos con respecto a
la fase de cargar las botellas.
6. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la fase de lavar las botellas se
realiza deteniendo el avance de las botellas en una posición fija
predeterminada e introduciendo en las mismas unos inyectores (36)
adaptados para proyectar el líquido de lavado.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque la fase de lavar las botellas incluye
una primera etapa de introducir el pistón móvil (39) del inyector
(36) dentro de la botella parcialmente para lavar la zona interior
inferior de la botella.
8. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque la fase de lavar las botellas incluye
una segunda etapa de introducir el pistón móvil (39) del inyector
(36) dentro de la botella adicionalmente para lavar la zona interior
superior de la bote-
lla.
lla.
9. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las
diferentes fases y etapas están sincronizadas.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque las diferentes fases y etapas están
animadas de un movimiento paso a paso determinado por las
velocidades de las cintas transportadoras, la distancia de
separación entre los inyectores (36) y la cadencia de producción
del sistema.
11. Máquina para el lavado de botellas,
particularmente de botellas provistas de un cuello descentrado, que
comprende unos medios para depositar las botellas a lavar de pie
sobre una primera cinta transportadora de entrada de movimiento
continuo; un mecanismo de carga (8), para cargar las botellas en
estaciones móviles (10) de una máquina de lavar (9) en que se
desplazan secuencialmente, sujetas con el cuello vuelto hacia
abajo; una estación de lavado mediante inyección de agua caliente,
eventualmente con detergente; una estación de aclarado de las
botellas; una estación de enjuagado; y un mecanismo de descarga de
las botellas (11) sobre un mecanismo transportador de salida (15),
caracterizado porque, antes del citado mecanismo de carga
(8), comprende un dispositivo estático (4) para alinear y orientar
las botellas radialmente en una posición de rotación angular fija
con respecto al eje de las botellas, tomando como referencia el
cuello de las mismas.
12. Máquina según la reivindicación 11,
caracterizado porque dicho dispositivo estático (4) para
alinear y orientar las botellas comprende medios de giro de la
botella hasta una posición radial fija predeterminada del cuello de
la botella con respecto al eje de la botella.
13. Máquina según la reivindicación 12,
caracterizado porque dichos medios de giro comprenden un
mecanismo de levas (5, 6, 22, 23, 24), adaptado para trasladar el
cuello de la botella hasta una posición angular fija, a medida que
ésta avanza sobre el mecanismo transportador (3, 7).
14. Máquina según la reivindicación 11,
caracterizada porque la estación de lavado comprende unos
inyectores (36) formados por un cilindro fijo (37) y un pistón
móvil (39) que desliza longitudinalmente por el interior de un
cilindro fijo, presentando en su extremo superior una boquilla (40)
con orificios para salida de agua distribuidos adecuadamente para
lavar la superficie interior de las botellas.
15. Máquina según la reivindicación 14,
caracterizada porque los inyectores (36) están adaptados
para que, cuando la bomba inyecta agua a presión, el pistón móvil
(39) asciende pasando a ocupar una posición operativa en la que su
cabeza se introduce dentro de la botella y el agua a presión pasa a
través de los orificios de la boquilla (40) y lava la superficie
interior de la botella y cuando la bomba deja de inyectar agua el
pistón móvil (39) desciende hasta una posición no operativa en la
que la boquilla se sitúa fuera de la botella.
16. Máquina según la reivindicación 15,
caracterizada porque el pistón móvil (39) está adaptado para
pasar de la posición no operativa a la operativa y mantenerse en
esta posición por la presión del agua inyectada para lavar las
botellas, y retornar a la posición no operativa por el propio peso
o por la acción de un muelle de recuperación.
17. Máquina según una cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 16, caracterizada porque comprende
medios de sincronización de las diferentes operaciones.
18. Máquina según una cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 17, caracterizado porque comprende
unos medios motores paso a paso para la ejecución de las
diferentes operaciones.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200401630A ES2249148B1 (es) | 2004-07-05 | 2004-07-05 | Procedimiento y maquina para el lavado de botellas. |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200401630A ES2249148B1 (es) | 2004-07-05 | 2004-07-05 | Procedimiento y maquina para el lavado de botellas. |
Publications (2)
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|---|---|
| ES2249148A1 ES2249148A1 (es) | 2006-03-16 |
| ES2249148B1 true ES2249148B1 (es) | 2007-08-16 |
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| ES200401630A Withdrawn - After Issue ES2249148B1 (es) | 2004-07-05 | 2004-07-05 | Procedimiento y maquina para el lavado de botellas. |
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|---|---|---|---|---|
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2004
- 2004-07-05 ES ES200401630A patent/ES2249148B1/es not_active Withdrawn - After Issue
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|---|---|
| ES2249148A1 (es) | 2006-03-16 |
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