ES2279334T3 - Dispositivo de fabricacion de productos semi-acabados, hechos de alambre metalico para botellas. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo para la fabricación de bozales semiacabados para botellas hechos de alambre metálico incluyendo un soporte fijo (8), una multiplicidad de conjuntos de pinza (9) deslizantes en dicho soporte fijo (8) a lo largo de primeros ejes respectivos (A) equidistantes y que convergen en un origen (10), incluyendo dichos conjuntos de pinza (9) pares respectivos de mordazas (15, 15a) móviles entre una posición cerrada y una posición abierta y respectivos elementos de accionamiento (28) para accionar dichos pares de mordazas (15, 15a), una multiplicidad de accionadores lineales (11) deslizantes en dicho soporte fijo (8) a lo largo de segundos ejes respectivos (B) colocados a lo largo de la bisectriz de dos líneas adyacentes de dichos primeros ejes (A), y una excéntrica de accionamiento axialmente simétrica (50) rotativa alrededor de un eje (C) que pasa a través del origen (10) y que coopera respectivamente con dichos conjuntos de pinza (9) y dichos elementos de accionamiento (28), caracterizado porque: - dicha excéntrica de accionamiento (50) también acciona dichos accionadores lineales (11); - al menos un primer elemento de dichos elementos de accionamiento (28) tiene un primer perfil de orden (34) que acciona al menos un primer par de dichos pares de mordazas (15) según una primera ley de movimiento y en el que un segundo elemento de dichos elementos de accionamiento (28) tiene un segundo perfil de orden (35) que acciona un segundo par de dichos pares de mordazas (15a) según una segunda ley de movimiento.
Description
Dispositivo de fabricación de productos
semi-acabados, hechos de alambre metálico para
botellas.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para productos semiacabados hechos de alambre metálico,
en particular para la fabricación de bozales para botellas
conteniendo bebidas con gas. Un dispositivo según el preámbulo de
la reivindicación 1 se conoce, por ejemplo, por el documento
DE-A-4412203.
Generalmente, los bozales incluyen un cuerpo
reticular colocado en un tapón de la botella y un aro
circunferencial de retención conectado al cuerpo reticular para
fijar el cuerpo reticular a la botella.
Los bozales se obtienen por deformación plástica
de un alambre metálico con máquinas automatizadas que incluyen una
primera estación para formar el cuerpo reticular y una segunda
estación para montar el aro de retención en el cuerpo
reticular.
Las máquinas comúnmente usadas para obtener los
cuerpos reticulares incluyen en un mismo plano cuatro pinzas
accionadas por una primera excéntrica y deslizantes a lo largo de un
primer par de ejes perpendiculares y cuatro accionadores lineales
accionados por una segunda excéntrica y deslizantes a lo largo de un
segundo par de ejes perpendiculares que tienen el mismo origen que
el primer par de ejes y angularmente desviados en fase 45
grados.
Durante un paso inicial del proceso de
producción, el alambre metálico es cortado y colocado
automáticamente en las pinzas que se cierran agarrándolo de
reteniéndolo en una posición circular inicial de modo que los
respectivos extremos se superpongan y mantengan apretados por una
sola pinza.
Posteriormente, los accionadores lineales y las
pinzas se desplazan hacia el origen de los ejes de forma coordinada,
obteniendo un cuerpo en forma de cruz que constituye el producto
semiacabado inicial para la fabricación del cuerpo reticular.
Durante el paso de deformación descrito
anteriormente, se producen en el alambre metálico roturas que
producen una interrupción del ciclo de producción continua
originando pérdidas de productividad.
El objeto de la presente invención es
proporcionar un dispositivo para la fabricación de productos
semiacabados hechos de alambre metálico que carece de los
inconvenientes antes descritos.
Otro objeto de la presente invención es aumentar
más la tasa de producción.
Según la presente invención, se facilita un
dispositivo para la fabricación de productos semiacabados hechos de
alambre metálico, como el definido en la reivindicación 1.
Para una mejor comprensión de la presente
invención, ahora se describirá una realización preferida puramente
a modo de ejemplo no limitativo y con referencia a los dibujos
acompañantes, en los que:
La figura 1 es una vista parcial delantera de
una realización del dispositivo según la presente invención.
La figura 2 es una vista axonométrica de un
bozal para cerrar una botella conteniendo bebidas con gas.
La figura 3 es una vista en sección parcial
según la línea III-III de la figura 1.
La figura 4 representa esquemáticamente un
detalle del dispositivo de la figura 1 en una primera y una segunda
posición.
Y las figuras 5 y 6 muestran respectivamente
detalles ampliados del dispositivo de la figura 1.
En la figura 1, el número de referencia 1
designa globalmente un dispositivo para la fabricación de productos
semiacabados hechos de alambre metálico, en particular para la
fabricación de un cuerpo reticular 2 de un bozal 3 incluyendo
además un aro de retención 4 conectado al cuerpo reticular 2 para
cerrar un tapón de un cuerpo conteniendo bebidas con gas.
En particular, el cuerpo reticular 2 (figura 2)
se obtiene a partir de un solo segmento de alambre metálico e
incluye cuatro postes verticales equidistantes 5 obtenidos
retorciendo el alambre metálico y conectados uno a otro por
respectivos segmentos curvilíneos 6 que delimitan globalmente un
perfil circular 7 cerrado sustancialmente perpendicularmente a los
postes verticales 5.
El cuerpo reticular 2 se obtiene por medio del
dispositivo 1, incluyendo un soporte fijo 8, cuatro conjuntos de
pinza 9 móviles en el soporte fijo 8 a lo largo de respectivos ejes
ortogonales A que tienen un origen 10 y cuatro accionadores
lineales impulsores 11 móviles en el soporte fijo 8 a lo largo de
respectivos ejes B colocados coplanares a y a lo largo de las
bisectrices de los ejes A.
Cada conjunto de pinza 9 incluye un elemento de
piñón 12 conectado rígidamente al soporte fijo 8, una corredera 13
móvil en el soporte fijo 8 a lo largo del eje A, un mandril 14
soportado rotativamente alrededor del eje A por la corredera 13 y
un par de mordazas del tipo 15, 15a dependiendo de si el conjunto de
pinza 9 agarra respectivamente una sola porción de alambre metálico
o dos extremos del segmento. Ambos tipos de mordazas 15, 15a están
articulados en el mandril 14 hacia el origen 10 y se mantienen en
una posición abierta por un muelle anular 16.
En particular (figura 3), el elemento de piñón
12 soporta, libremente rotativo alrededor del eje A, un eje 17
incluyendo en extremos opuestos un piñón de bisel 18 y una porción
ranurada 19 que engancha en una ranura ranurada coaxial
correspondiente 20 soportada por el mandril 14 y abierta en la parte
opuesta con respecto a las mordazas 15, 15a.
Cada piñón 18 está conectado a los dos piñones
18 de los conjuntos de pinza adyacentes 9 gracias a respectivos
ejes de transmisión 21 incluyendo un par de engranajes biselados de
extremo 22 que engranan con los piñones relacionados 18 y que
forman globalmente una transmisión de engranajes cerrada 23 movida
por una unidad de motor intermitente 24 conectada a uno de los ejes
de transmisión 21 para ordenar el movimiento rotativo simultáneo de
las mordazas 15, 15a.
Las mordazas 15, 15a están colocadas
simétricamente en los ejes respectivos A e incluyen respectivas
porciones de agarre 25 orientadas hacia el origen 10 y porciones de
accionamiento 26 colocadas en la parte opuesta de las porciones de
agarre 25 con relación a la bisagra y que cooperan superficialmente
con una porción de extremo conformada 27 conectada de forma
soltable a una varilla de accionamiento impulsora respectiva 28
móvil a lo largo del eje A y deslizante en agujeros de guía 29 que
tienen el eje A y soportados respectivamente por el mandril 14 y por
el eje 17.
Cada varilla de accionamiento 28 está conectada
de forma libremente rotativa alrededor del eje A en un soporte
deslizante 30 incluyendo un conjunto de muelle 31 para amortiguar
los impactos en una dirección paralela al eje A.
En particular (figura 4), cada porción de
accionamiento 26 tiene un saliente de extremo 32 mantenido en
contacto con la porción conformada 27 de la varilla de
accionamiento 28 por la acción del muelle anular 16 y un par de
superficies planas 33 que convergen hacia el origen 10 comenzando en
el saliente de extremo 32 y se hacen de material resistente al
desgaste.
La porción conformada 27 (figura 6) tiene un par
de superficies de guía planas 34 que definen un ángulo respectivo
\alpha con relación al eje A para imponer la ley para abrir y
cerrar las mordazas 15.
Sin embargo, la porción conformada 27 del
conjunto de pinza 9 incluyendo las mordazas 15a, es decir, la que
agarra los extremos del segmento de alambre metálico, tiene, en las
superficies de guía, 34 un perfil conformado 35 (figura 5) que
tiene, comenzando en un extremo opuesto a la varilla de
accionamiento 28, un primer y un segundo segmento rectilíneo 36
inclinados el ángulo \alpha con relación al eje A, un segmento
cóncavo 37 entre los segmentos rectilíneos 36 y un último segmento
lateral 38 paralelo al eje A y que define un flanco lateral de la
superficie de guía 34.
El accionamiento de los elementos móviles a lo
largo de los ejes A y B, es decir de los accionadores lineales 11,
de las correderas 13 y de los vástagos de accionamiento 28 se logra
por medio de un dispositivo excéntrico desmodrómico incluyendo un
disco 50 (figura 3) conectado al soporte fijo 8 deslizantemente
alrededor de un eje C que pasa a través del origen 10
perpendicularmente a los ejes A y B y que tiene paredes de guía 51,
52 respectivamente para los accionadores lineales 11 y las
correderas 13. Las paredes de guía 51, 52 son cerradas y continuas,
con pares respectivos de superficies de rodamiento 60, 61 que tienen
generatrices paralelas al eje C y cooperan con respectivas
multiplicidades de pares de rodillos 54a soportado cada uno por los
respectivos accionadores lineales 11 y por las respectivas
correderas 13.
En particular, el rodillo 53 y los rodillos 54a
están colocados en partes opuestas de las respectivas paredes de
guía 51, 52 que cooperan con las respectivas superficies de
rodamiento 60, 61 soportadas en partes radialmente opuestas de las
paredes respectivas 51, 52.
Además, el disco 50 tiene una ranura de guía 55
obtenida circunferencialmente en la pared de guía 52 y que tiene un
par de superficies de rodamiento 62 que miran una a otra y cooperan
con cuatro pares de poleas 54b que tienen ejes respectivos,
paralelos uno a otro e integrales con los respectivos soportes de
corredera 30.
Las paredes de guía 51, 52 y las ranuras de guía
55 son axialmente simétricas teniendo sectores idénticos cada 90° y
las correderas 13 de los conjuntos de pinza 9 y los accionadores
lineales 11 están colocadas equidistantes con respecto al eje C.
En particular, las superficies de rodamiento 61,
62 tienen perfiles incluyendo una sucesión de segmentos de arco
ascendentes, descendentes y circunferenciales siguiendo las ideas,
por ejemplo, de la patente 1264109. La superficie de rodamiento 60
se obtiene igualmente en relación a la superficie 61 considerando
que, en los instantes en que los accionadores lineales 11 se mueven
simultáneamente con las correderas 13, los segmentos de las
superficies de rodamiento 60 deben estar desviados en fase 45° de
los segmentos correspondientes de las superficies de rodamiento
61.
La operación del dispositivo 1 es la
siguiente.
El disco 50 es movido por un elemento motor, no
representado aquí, que gira a velocidad constante alrededor del eje
C y las paredes de guía y ranuras 51, 52, 55 accionan de forma
simultánea e idéntica respectivamente los accionadores lineales 11
y las cuatro correderas 13 de los conjuntos de pinza 9 dado que son
axialmente simétricas y tienen cuatro sectores angulares idénticos
y los accionadores 11 y los conjuntos de pinza 9 son angularmente
equidistantes.
El cuerpo en forma de cruz del cuerpo reticular
2 se obtiene partiendo de un escalón en el que los rodillos 53,
54a, 54b están en una posición de tope radialmente de extremo y el
segmento de alambre metálico se coloca de forma conocida entre las
porciones de agarre 25 según un recorrido circular.
Posteriormente, respectivos segmentos
descendentes de las superficies de rodamiento 62 mueven los vástagos
de accionamiento 28 con relación a las correderas respectivas 13
hacia el origen 10 cerrando las mordazas 15, 15a en el alambre y
después avanzan integralmente con las correderas 13 recorriendo un
recorrido más corto que los accionadores lineales 11.
De esta forma el alambre metálico se curva
formando el cuerpo en forma de cruz en un plano que es perpendicular
al eje C después de definir de forma continua una sucesión de
figuras geométricas intermedias cerradas que tienen lados
rectilíneos y vértices curvados redondeados en las respectivas
porciones de unión entre segmentos arqueados 6 y los postes
verticales 5 y en respectivos salientes curvados 56 que salen
perpendicularmente al eje respectivo A de las porciones de agarre
25 de las mordazas respectivas 15, 15a.
En particular, los vértices redondeados en las
mordazas 15, 15a se definen por porciones de alambre metálico
curvadas alrededor de los salientes curvados 56 y el perímetro de
las figuras geométricas intermedias puede ser calculado instante a
instante en base a las posiciones de los conjuntos de pinza 9 y de
los accionadores lineales 11.
En consecuencia, los perfiles de las superficies
de rodamiento 60, 61, 62 están dimensionados radial y
circunferencialmente de modo que el cambio porcentual de longitud
del perímetro de las dos figuras geométricas intermedias permanezca
sin cambio o pueda variar dentro de un margen que sea menor que el
porcentaje de deformación o elongación última de cualquier alambre
metálico adecuado para procesos de trabajo por deformación
plástica.
Una vez que los accionadores lineales 11 han
alcanzado un respectivo tope de extremo radial hacia el origen 10,
cabezales amortiguadores 59 soportados por los respectivos
accionadores lineales 11 apoyan contra un pivote 60 de eje C y la
transmisión 23 acciona simultáneamente los cuatro mandriles 14 que,
girando alrededor de los respectivos ejes A, retuercen el alambre
obteniendo los postes verticales 5.
Por último, las mordazas 15, 15a se abren
liberando el producto semiacabado en forma de cruz que prosigue
hacia procesos de trabajo posteriores, y los conjuntos de pinza 9 y
los accionadores 11 se alejan del eje C volviendo a la posición
inicial.
La ley de movimiento a lo largo de los ejes A, B
de las correderas 13 y de los accionadores lineales 11 se define
directamente por los respectivos rodillos 54a, 53 que ruedan en las
respectivas paredes de guía 52, 51 mientras que la ley de
movimiento de la apertura y del cierre de las mordazas 15, 15a se
define conjuntamente por la ley de movimiento definida por la
ranura de guía 55 y por la ley de movimiento definida por la
superficie de guía 34 de la porción conformada 27 soportada por los
vástagos de accionamiento 28.
En particular, los rodillos 54b imponen punto a
punto a los respectivos vástagos de accionamiento 28 idénticos
desplazamientos definidos por idénticas dimensiones radiales cada 90
grados en las superficies de rodamiento 62 que accionan las
mordazas 15 juntamente con las respectivas superficies de guía
34.
En cambio, las mordazas 15a cooperan con el
perfil conformado 35 integral con el respectivo vástago de
accionamiento 28 y colocado en el escalón de abertura a lo largo
del segmento cóncavo 37, siguiendo todo el segmento cóncavo 37 y
posteriormente el segmento rectilíneo 36 hasta que se cierran cuando
llegan al segmento rectilíneo 38. Posteriormente, la porción
conformada 27 avanza más hasta que los segmentos rectilíneos 36
impactan con las superficies planas 33 logrando el bloqueo de las
mordazas 15a y accionando el conjunto de muelle 31.
En particular, el segmento cóncavo 37 se inclina
localmente con relación al eje superior A con respecto al ángulo
\alpha, permitiendo un tiempo de cierre más corto de las mordazas
15a que se cierran ejerciendo presión en las porciones de extremo
del alambre metálico antes que las mordazas 15.
Las mordazas 15 son accionadas igualmente de la
manera descrita anteriormente, pero después de la superficie de
guía 34 y durante la fase de cierre el saliente 56 se acopla con un
asiento conjugado soportado por una porción de agarre 25 opuesta a
la porción de agarre 25 que tiene el saliente 56 bloqueando
radialmente el segmento en la dirección radial.
De esta forma, las mordazas 15 se cierran
ejerciendo presión en el alambre metálico después de las mordazas
15a, pero retienen radialmente el alambre cuando se cierran,
mientras que las mordazas 15a retienen las porciones de extremo del
alambre solamente cuando la respectiva porción conformada 27 apoya
sobre las porciones de accionamiento 26.
Además, la superficie de guía 34 y el perfil
conformado 35 se han estudiado por lo tanto con el fin de convertir
el recorrido largo y relativamente lento de los vástagos de
accionamiento 28 accionados por la excéntrica 50 en desplazamientos
rápidos y más cortos de las mordazas 15, 15a.
Por el examen de las características del
dispositivo según la presente invención, son fácilmente evidentes
las ventajas que permite lograr. En particular, las mordazas 15a
pueden ser accionadas independientemente de las mordazas 15 para
bloquear más rápidamente los dos extremos que, en el caso de un
cierre excesivamente lento, podrían escapar, siendo preciso parar
la máquina para mantenimiento.
Además, el cierre prematuro de las mordazas 15a
fija establemente el segmento de alambre y hace más fiable el
posterior agarre por las mordazas 15, mejorando la precisión de los
procesos de trabajo posteriores.
El uso de un solo disco excéntrico 50 para
accionar todos elementos en movimiento alterno a lo largo de los
ejes A y B permite hacer muy precisas las desviaciones de fase de
las operaciones individuales realizadas por el dispositivo 1
permitiendo aumentar la tasa de producción.
El uso de una excéntrica común 50 y el requisito
de diferentes leyes de movimiento para las mordazas 15 y 15a es
posible gracias al uso de respectivas porciones conformadas 27 que
son capaces de modificar la ley común de movimiento impuesto por el
disco excéntrico 50 que tiene respectivamente superficies de guía 34
y perfiles conformados 35 diferentes
entre sí.
entre sí.
Además, las superficies de guía 34 y el perfil
conformado 35 están dimensionados para obtener un cierre rápido
reduciendo las pendientes de las superficies de rodamiento 61, 62 y
minimizando así el desgaste.
Las porciones conformadas 27 pueden ser
trabajadas más fácilmente y son menos costosas que el disco 50 y se
pueden sustituir fácilmente, lo que permite corregir las
inexactitudes geométricas de las paredes de guía 52 actuando en la
geometría del perfil, que puede diferir de la descrita para obtener
otras leyes de movimiento.
Además, la opción de la geometría apropiada de
las superficies de rodamiento 60, 61, 62 respectivamente de las
paredes de guía y las ranuras 51, 52, 55 permite alcanzar
fiablemente valores de elongación especialmente bajos, permitiendo
el uso de varios tipos de hilos de metal adecuados para procesos de
trabajo por deformación plástica sin roturas.
Además, es claro que el dispositivo descrito e
ilustrado aquí puede ser objeto de modificaciones y variantes sin
apartarse por ello del alcance de protección de la presente
invención, definido en las reivindicaciones acompañantes.
Claims (8)
1. Un dispositivo para la fabricación de bozales
semiacabados para botellas hechos de alambre metálico incluyendo un
soporte fijo (8), una multiplicidad de conjuntos de pinza (9)
deslizantes en dicho soporte fijo (8) a lo largo de primeros ejes
respectivos (A) equidistantes y que convergen en un origen (10),
incluyendo dichos conjuntos de pinza (9) pares respectivos de
mordazas (15, 15a) móviles entre una posición cerrada y una posición
abierta y respectivos elementos de accionamiento (28) para accionar
dichos pares de mordazas (15, 15a), una multiplicidad de
accionadores lineales (11) deslizantes en dicho soporte fijo (8) a
lo largo de segundos ejes respectivos (B) colocados a lo largo de
la bisectriz de dos líneas adyacentes de dichos primeros ejes (A),
y una excéntrica de accionamiento axialmente simétrica (50) rotativa
alrededor de un eje (C) que pasa a través del origen (10) y que
coopera respectivamente con dichos conjuntos de pinza (9) y dichos
elementos de accionamiento (28), caracterizado porque:
- -
- dicha excéntrica de accionamiento (50) también acciona dichos accionadores lineales (11);
- -
- al menos un primer elemento de dichos elementos de accionamiento (28) tiene un primer perfil de orden (34) que acciona al menos un primer par de dichos pares de mordazas (15) según una primera ley de movimiento y en el que un segundo elemento de dichos elementos de accionamiento (28) tiene un segundo perfil de orden (35) que acciona un segundo par de dichos pares de mordazas (15a) según una segunda ley de movimiento.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos elementos de accionamiento (28)
son impulsores y porque dicho primer perfil de orden (34) incluye
un segmento rectilíneo inclinado un ángulo (\alpha) con relación
al eje respectivo de dichos primeros ejes (A) y porque dicho segundo
perfil de orden (35) incluye un segmento curvilíneo
(37).
(37).
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque dicho segmento curvilíneo (37) es
convexo.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
2 ó 3, caracterizado porque en dicha posición abierta dicho
segundo par de mordazas (15a) coopera con dicho segmento curvilíneo
(37).
5. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos
conjuntos de pinza (9) y dichos accionadores lineales (11) son
móviles hacia dicho origen (10) según una tercera y cuarta ley de
movimiento respectiva.
6. Un método de accionar un dispositivo para la
fabricación de bozales semiacabados para botellas hechos de alambre
metálico como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque incluye los pasos
siguientes:
- -
- agarrar dicho alambre metálico por un primer par de mordazas (15a);
- -
- agarrar posteriormente dicho segmento de alambre metálico por al menos un segundo par de mordazas (15).
7. Método según la reivindicación 6,
caracterizado porque dicho alambre metálico define una figura
geométrica cerrada y porque dicho primer par de mordazas (15a)
agarra respectivos extremos de dicho alambre metálico.
8. Método según la reivindicación 6,
caracterizado porque dicho alambre metálico es alargado
dentro de su límite de alargamiento.
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