ES2323652T3 - Abrazadera para sujetar recipientes. - Google Patents

Abstract

Abrazadera para sujetar recipientes, en especial botellas, en máquinas de transporte y tratamiento de recipientes, con al menos dos brazos de abrazadera (3, 5, 51) que son móviles relativamente entre sí para la apertura y cierre, presentando cada brazo de abrazadera (3, 5, 51) un brazo de agarre (11, 13, 53) y al menos un brazo de abrazadera (3, 5, 51) un contrabrazo (19, 21, 55), caracterizada porque el brazo de abrazadera (3, 5, 51) está configurado en una pieza con brazo de agarre (11, 13, 53) y contrabrazo (19, 21, 55), estando configurado el brazo de agarre (11, 13, 53) con estabilidad dimensional y el contrabrazo (19, 21, 55) con elasticidad de forma.

Description

Abrazadera para sujetar recipientes.

La invención se refiere a una abrazadera para sujetar recipientes, en especial botellas, en máquinas de tratamiento y transporte de recipientes, con al menos dos brazos de abrazadera que son móviles relativamente entre sí para la apertura y cierre, presentando cada brazo de abrazadera un brazo de agarre y al menos un brazo de abrazadera un contrabrazo.

Tales abrazaderas para sujetar o agarrar recipientes son ya conocidos por el documento EP 09 39 044 B1, el BP 07 262 16 B1 y el EP 07 43 26 7 B1. Se han obtenido a este respecto económicamente las abrazaderas conocidas por el documento EP 09 39 044. Una abrazadera semejante comprende dos brazos de abrazadera metálicos que están dispuestos de manera giratoria entre sí. En el lado del recipiente sobre uno de los lados del eje de giro (n) está configurada a este respecto una zona de agarre y sobre el otro lado del eje de giro una zona de accionamiento para la apertura y cierre de los brazos. En la zona de accionamiento se utiliza para ello una leva giratoria. Allí donde la leva entra en contacto con las zonas de accionamiento de los brazos de agarre está configurado adicionalmente un muelle de hojas. Este sirve para compensar distintos diámetros de recipiente en el cierre de la abrazadera y generar dado el caso una fuerza de agarre. Por el documento DE 198 16 239 A1 es también conocido un dispositivo para el agarre de recipientes.

Estas abrazaderas tienen sin embargo el inconveniente de que la estructura de los brazos de agarre es relativamente costosa, pues en cada brazo de agarre deben incorporarse los muelles de hojas adicionales, y en segundo lugar por la presencia de estos muelles de hojas se forman huecos difícilmente accesibles que solo pueden limpiarse y desinfectarse con dificultad y por consiguiente son microbiológicamente peligrosos.

La flexión elástica propuesta en los documentos EP 07 26 216 y BP 07 43 267 de la totalidad del brazo de abrazadera o solo del brazo de agarre para compensar tolerancias del diámetro de los recipientes podría no lograrse, pues no puede garantizarse un centrado exacto de los recipientes.

Es por consiguiente objetivo de la presente invención proporcionar una abrazadera para sujetar recipientes que haga posible el necesario centrado de los recipientes, pudiéndose compensar al mismo tiempo las tolerancias del diámetro de los recipientes, estando sin embargo su estructura substancialmente simplificada en comparación con el estado de la técnica.

Este objetivo se consigue con la abrazadera conforme a la invención conforme a la reivindicación 1.

Con la realización en una pieza conforme a la invención el brazo de abrazadera se hace posible gracias al brazo de agarre con estabilidad dimensional un centrado exacto de los recipientes, y además se consigue que el contrabrazo con elasticidad de forma, que genera la fuerza de agarre necesaria, compense las tolerancias del diámetro de los recipientes.

Estabilidad dimensional en este contexto significa que para las cargas previstas, es decir, las fuerzas de palanca que se presentan al cerrar la abrazadera, se impide una deformación o curvadura. Elasticidad de forma en este contexto significa que, solo debido a la forma escogida y las propiedades elásticas del material utilizado, es posible una deformación o curvadura para poder absorber tolerancias del diámetro de los recipientes. En especial en la realización de la abrazadera conforme a la invención ya no es necesaria la presencia de un muelle adicional o de un segundo material elástico adicional. Esto simplifica la construcción y posibilita un modo constructivo "liso" que es microbiológicamente ventajoso, pues puede limpiarse mejor.

Ventajosamente, en la abrazadera conforme a la invención el brazo de agarre puede estar configurado en el plano del movimiento y paralelamente a la dirección del movimiento con una anchura tal que el brazo de agarre al cerrar la abrazadera para coger un recipiente con un diámetro predeterminado conserve la estabilidad dimensional, mientras que el contrabrazo puede dimensionarse de modo que pueden absorberse tolerancias del diámetro de los recipientes de hasta 5 mm, en especial de hasta 3 mm, en el cierre por curvadura del contrabrazo. Mediante el dimensionamiento correcto que se elige correspondientemente a las exigencias de solicitación, pueden por consiguiente configurarse en el brazo de abrazadera de una pieza tanto la zona con estabilidad dimensional como también la zona con elasticidad de forma. Como la fuerza necesaria para la curvadura se comporta de modo al menos aproximadamente lineal respecto al grosor de una pieza de trabajo, puede determinarse así fácilmente, conforme a la longitud del brazo de palanca, es decir de brazo de agarre y contrabrazo, el dimensionamiento correcto. Para conseguir para un módulo de elasticidad dado del material del brazo de abrazadera la elasticidad deseada en el contrabrazo, el contrabrazo debe estar configurado solo suficientemente estrecho, mientras que para el mismo módulo de elasticidad el brazo de agarre debe configurarse correspondientemente ancho para conseguir la estabilidad dimensional.

Ventajosamente, a este respecto el módulo de elasticidad del material del brazo de abrazadera se encuentra en un intervalo de 8.000 MPa - 15.000 MPa, en especial en un intervalo de 11.000 MPa - 13.000 MPa. Brazos de abrazadera de un material semejante son especialmente duraderos, pues también a elevadas solicitaciones de cambio de carga, en la industria de bebidas hasta 15.000.000 veces de cambio de carga, resisten sin problemas, es decir la parte con estabilidad dimensional permanece estable dimensionalmente, mientras que la parte con elasticidad de forma permanece elástica.

Conforme a una forma de realización preferida el brazo de abrazadera puede estar compuesto de plástico, en especial de plástico reforzado con fibras de vidrio. Como las piezas de plástico fabricadas por el procedimiento de fundición inyectada pueden fabricarse de forma substancialmente más ventajosa que los brazos de abrazadera metálicos utilizados hasta ahora, resultan para las máquinas de transporte y tratamiento de recipientes, que presentan múltiples abrazaderas para sujetar los recipientes, enormes ventajas de costes. Preferiblemente el brazo de abrazadera puede ser a este respecto de polieteretercetona (PEEK) reforzada con fibras de carbono o de vidrio. A este respecto es especialmente ventajosa una proporción de fibras de carbono o de vidrio en un intervalo de 10-50%, en particular de 30%. Con una proporción semejante pueden conseguirse las propiedades del material deseadas y al mismo tiempo el material sigue pudiendo trabajarse fácilmente.

Conforme a una forma de realización preferida ambos brazos de abrazadera presentan un contrabrazo con elasticidad de forma. Mediante la configuración simétrica de la abrazadera cada brazo de abrazadera solo necesita por consiguiente absorber la mitad de la tolerancia total del diámetro de los recipientes.

Conforme a una variante puede proporcionarse entre los contrabrazos una leva giratoria para el cierre y/o la apertura de los brazos de abrazadera, presentando el contrabrazo en una zona de contacto con la leva una inserción de deslizamiento.

Con ayuda de esta inserción de deslizamiento puede reducirse el rozamiento entre la leva y la zona de contacto en el contrabrazo, pudiéndose evitar daños por rozamiento en los brazos de la abrazadera.

Conforme a una forma de realización preferida la leva puede ser a este respecto de plástico, en especial de plástico o PEEK reforzado con fibras, y la inserción de deslizamiento de metal, en especial de acero V2A. En este caso puede reemplazarse por consiguiente también la leva metálica relativamente cara por una leva de plástico.

Pero también es concebible una abrazadera sin inserción de deslizamiento con provisión de una leva metálica.

Preferiblemente la abrazadera conforme a la invención puede ser parte de una estrella de cadena de manipulación de golletes para botellas. La utilización es sin embargo también ventajosa para otros sitios de una instalación de envasado, inspección o de otra instalación de tratamiento de botellas y también para otros recipientes, como p.ej. botes.

Con ayuda de los dibujos se ilustran formas de realización del objeto de la invención. Muestran:

Figura 1 una vista tridimensional de una abrazadera conforme a la invención en estado abierto,

Figura 2 una vista en planta en estado cerrado y

Figura 3 una segunda forma de realización de un brazo de abrazadera de la abrazadera conforme a la invención.

Las figuras 1 y 2 muestran una abrazadera 1 para la sujeción de recipientes, en especial de botellas. Esta abrazadera 1 sirve habitualmente para el transporte y clasificación de recipientes en una estrella de cadena como la que se utiliza por ejemplo en la salida de una máquina de tratamiento de botellas, como una máquina de envasado o inspección.

En la figura 1 está indicada una estrella de cadena 12 sobre la que está fijada de modo giratorio la abrazadera 1 mediante los bulones 7, 9. La cadena de transporte está formada preferiblemente de acero inoxidable siendo concebibles también otros materiales. La fijación de la abrazadera 1 no está limitada expresamente a la estrella de cadena. Antes bien, es también posible una fijación a cadenas, cintas u otros medios de transporte.

En esta primera forma de realización la abrazadera 1 comprende brazos de abrazadera 3 y 5 con simetría especular. Los brazos de abrazadera 3 y 5 están respectivamente colocados de manera giratoria sobre un bulón 7 y 9. Cada brazo de abrazadera 3 y 5 de una pieza tiene un brazo de agarre 11 ó 13 cuyo extremo está configurado respectivamente en forma de arco para poder agarrar recipientes rodeando una zona de agarre determinada. Para poder agarrar por ejemplo botellas por el cuello, en esta forma de realización están configuradas superficies de asiento 15, 17 en forma de arco. Según la forma del recipiente esta sección del brazo de agarre 11, 13 está sin embargo correspondientemente configurada. Partiendo del bulón 7 ó 9 cada brazo de abrazadera 3, 5 presenta un contrabrazo 19 ó 21 opuesto al brazo de agarre.

Entre los contrabrazos 19 y 21 está prevista una leva 23 oval en su extremo alejado visto desde los bulones. Esta leva 23 está dispuesta en un eje giratorio (no mostrado) que discurre esencialmente paralelo a los bulones 7, 9 y sirve para que los brazos de agarre 3 y 5 giren alrededor de los bulones 7, 9 estacionarios.

En la situación representada en la figura 1 la abrazadera 1 se encuentra en estado abierto. La figura 2 muestra la misma abrazadera 1 en estado cerrado. Aquí la leva 23 ha girado 90º, con lo que los brazos de agarre 3,5 han girado alrededor de los bulones 7, 9 y los brazos de agarre 11, 13 se han cerrado. En estado cerrado la superficie A encerrada por los brazos de agarre 11, 13 es de una magnitud tal que los recipientes (no mostrados) previstos para la abrazadera 1 pueden ser agarrados y sujetos, en botellas de PET preferiblemente por debajo o por encima de un anillo de soporte (manipulación del gollete).

Debido a las tolerancias de fabricación los recipientes presentan sin embargo habitualmente diámetros de recipiente ligeramente distintos. En los cuellos de las botellas estas se encuentran habitualmente en un intervalo de hasta 5 mm, en especial de 3 mm. Esto significa que si se agarra un recipiente con un diámetro mayor por la abrazadera 1, la zona de agarre 25, 27 de los brazos de agarre 11, 13 rodea ya firmemente el recipiente antes de que la leva 23 alcance su posición final representada en la figura 2. Si la leva 23 gira ahora más hasta su posición final, se produce la llamada sobrepresión. Conforme a la invención las fuerzas (de presión) que se presentan de este modo se absorben por los contrabrazos 19, 21, pues estos están configurados con elasticidad de forma. Como los contrabrazos 19, 21 están configurados relativamente delgados en el plano de movimiento de los brazos de abrazadera 3, 5, en especial en la dirección del movimiento 29, en el caso de sobrepresiones las fuerzas que se generan se absorben por curvadura de los contrabrazos 19, 21. Una curvadura semejante está indicada en la figura 2 mediante las flechas 31, 33, mostrando estas la dirección en la que los contrabrazos 19, 21 se curvan. En contraposición a esto los brazos de agarre 11, 13 tienen sin embargo estabilidad dimensional, es decir no cambian su forma por las fuerzas que surgen con la sobrepresión. Esto se consigue conforme al primer ejemplo de realización mostrado porque los brazos de agarre 11, 13, al menos en la zona entre los bulones 7, 9 y la zona de agarre 25, 27, están configurados suficientemente anchos en el plano del movimiento, en especial en la dirección del movimiento 29.

Mediante la forma especial de los contrabrazos así como del brazo de agarre del brazo de abrazadera de una pieza resulta posible que en la zona de agarre sea posible un centrado exacto de los recipientes, que presentan tolerancias en sus diámetros, mientras que al mismo tiempo el contrabrazo elástico está configurado de modo que pueda generarse la fuerza de agarre necesaria y que en el caso de tolerancias en el diámetro de los recipientes las fuerzas de sobrepresión que se presenten se absorban por la curvatura del contrabrazo.

Como materiales para esta aplicación han mostrado ser utilizables aquellos cuyo módulo de elasticidad se encuentra en un intervalo de 8.000 MPa - 15.000 MPa, en especial en un intervalo de 11.000 MPa - 13.000 MPa. La rigidez necesaria con la simultánea posibilidad de la conformación de una parte flexible se hace posible con plásticos, en especial con plásticos reforzados con fibras de carbono o de vidrio, como por ejemplo polieteretercetona (PEEK) con una proporción de 10%-50% de fibras de carbono o de vidrio, en especial una proporción de fibras del 30%. Por consiguiente, pueden reemplazarse los brazos de abrazadera metálicos habitualmente utilizados por brazos de plástico más económicos, pudiendo realizarse sin embargo la abrazadera conforme a la invención también además con materiales metálicos.

La forma de realización indicada representa solamente una posibilidad de la realización. Es concebible también configurar los dos brazos de abrazadera 3 y 5 tipo tijera, de modo que en lugar de los dos bulones 7, 9 tan solo se necesita un bulón, pues los brazos de abrazadera 3, 5 en una construcción tipo tijera se cruzan en la zona del bulón. Es también concebible configurar una abrazadera en la que solo un brazo de la abrazadera presente el contrabrazo. En este caso este contrabrazo debe estar configurado de modo que pueda absorber toda la tolerancia relativa al diámetro de los recipientes. A este respecto ambos brazos de agarre o bien están configurados móviles o bien solo está configurado móvil el brazo de abrazadera con brazo de agarre y contrabrazo.

Para abrir la abrazadera 1 conforme a la invención puede servir de modo convencional un muelle de compresión entre los contrabrazos 11, 13, un muelle de tracción entre los contrabrazos 19, 21, un control de corredera o bien un par de imanes repulsores (en la figura 1 cifra de referencia 35) en los brazos de agarre 11, 13 o un par de imanes atractores en los contrabrazos 19, 21. En la realización con los imanes es especialmente ventajoso que mediante la inserción de los imanes en los brazos de abrazadera 3, 5 se haga posible un modo constructivo liso. Esto es especialmente ventajoso en la limpieza, pues en contraposición a la utilización de muelles no se presentan huecos adicionales que son difíciles de limpiar.

La figura 3 muestra una segunda forma de realización de un brazo de abrazadera 51 que puede utilizarse en una abrazadera 1 conforme a la invención en lugar de los brazos de abrazadera 3, 5. El brazo de abrazadera 51 es substancialmente constructivamente igual a los brazos de abrazadera 3 ó 5, (la contrapieza especularmente simétrica) y comprende por consiguiente un brazo de agarre 53 ancho y un contrabrazo 55 más estrecho, presentando estos las mismas características que el brazo de agarre 11 y el contrabrazo 19 de la primera forma de realización. Además el brazo de abrazadera tiene una abertura 57 en una zona central entre el brazo de agarre 53 y el contrabrazo 55 para alojar el perno 7. Puede observarse igualmente el imán 59 que sirve, como el imán 35, para la apertura de la abrazadera 1. La utilización de muelles sin embargo es también concebible.

Adicionalmente el brazo de abrazadera 51 de la segunda forma de realización presenta en la zona del contrabrazo 55 alejada del orificio de paso 57 del bulón una inserción de deslizamiento 61. Esta inserción de deslizamiento 61 se encuentra en la zona de contacto del contrabrazo 55 con la leva 23 (no indicada) y sirve para evitar daños en el contrabrazo 55 por rozamiento con la leva 23. En especial, esta zona de deslizamiento es de acero, por ejemplo de acero V2A, mientras que el brazo de abrazadera 51 está compuesto de carbono reforzado con fibras, en especial de PEKK reforzado con fibras de carbono o de vidrio. En este caso la leva 23 puede fabricarse también de plástico, en especial de PEKK reforzado con fibras de carbono o de vidrio.

Como para la aplicación para el agarre de cuellos de botella, ha mostrado ser útil una abrazadera conforme a la invención conforme a las formas de realización descritas de PEEK con una proporción del 30% de fibras de carbono (PEKK CA30) con las siguientes dimensiones. Partiendo del punto medio del arco circular de radio R de la zona de agarre 25, el brazo de agarre 53 tiene una longitud 11 en un intervalo de aproximadamente 4-6 centímetros y el contrabrazo 55 partiendo del orificio de paso 57 del bulón hasta el centro de la inserción de deslizamiento o hasta la zona de contacto con la leva 27 una longitud de 12 en un intervalo de aprox. 4-6 centímetros. Para hacer posible la estabilidad dimensional la anchura b1 del brazo de agarre 53 se encuentra en una sección entre el orificio de paso 57 del bulón y la zona de asiento 25, 27 en un intervalo de 1,5-2,5 cm, en especial en 2 cm, y la anchura b2 del contrabrazo 55 en un intervalo de 0,4-0,8 cm. A este respecto el grosor del material se encuentra en el intervalo de 0,7-1,2 cm. Para el agarre de botellas convencionales el radio R es aproximadamente de 1,5 cm.

Las formas de realización conforme a la invención para el agarre de recipientes, en especial de botellas, posibilitan, con una construcción sencilla, agarrar los recipientes con los brazos de agarre de forma exactamente centrada, mientras que en el contrabrazo pueden absorberse tolerancias en el diámetro de los recipientes, pudiéndose fabricar al mismo tiempo la abrazadera de forma económica, pues preferiblemente en lugar de metal se utiliza un plástico. Además, debido al modo constructivo liso sin muelles adicionales la abrazadera puede limpiarse más fácilmente y mejor.

Claims (10)

1. Abrazadera para sujetar recipientes, en especial botellas, en máquinas de transporte y tratamiento de recipientes, con al menos dos brazos de abrazadera (3, 5, 51) que son móviles relativamente entre sí para la apertura y cierre, presentando cada brazo de abrazadera (3, 5, 51) un brazo de agarre (11, 13, 53) y al menos un brazo de abrazadera (3, 5, 51) un contrabrazo (19, 21, 55), caracterizada porque el brazo de abrazadera (3, 5, 51) está configurado en una pieza con brazo de agarre (11, 13, 53) y contrabrazo (19, 21, 55), estando configurado el brazo de agarre (11, 13, 53) con estabilidad dimensional y el contrabrazo (19, 21, 55) con elasticidad de forma.

2. Abrazadera conforme a la reivindicación 1, en la que el brazo de agarre (11, 13, 53) está configurado en el plano del movimiento y paralelamente a la dirección del movimiento (29) al menos con una anchura tal que el brazo de agarre (11, 13, 53) al cerrar la abrazadera para coger un recipiente con un diámetro predeterminado conserva la estabilidad de forma, mientras que el contrabrazo (19, 21, 55) está dimensionado de modo que pueden absorberse tolerancias del diámetro de los recipientes de hasta 5 mm, en especial de hasta 3 mm, en el cierre por curvadura del contrabrazo (19, 21, 55).

3. Abrazadera conforme a una de las reivindicaciones 1 ó 2, en la que el módulo de elasticidad del material del brazo de abrazadera (3, 5, 51) se encuentra en un intervalo de 8.000 MPa a 15.000 MPa, en especial en un intervalo de 11.000 MPa a 13.000 MPa.

4. Abrazadera conforme a una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el brazo de abrazadera (3, 5, 51) es de plástico, en especial de plástico reforzado con fibras.

5. Abrazadera conforme a la reivindicación 4, en la que el brazo de abrazadera (3, 5, 51) es de polieteretercetona (PEEK) reforzada con fibras de carbono o de vidrio.

6. Abrazadera conforme a la reivindicación 5, en la que la proporción de fibras de carbono o de vidrio se encuentra en un intervalo del 10% al 50%, en especial asciende al 30%.

7. Abrazadera conforme a una de las reivindicaciones 1 a 6, en la que ambos brazos de abrazadera (3, 5, 51) presentan un contrabrazo (19, 21, 55) con elasticidad de forma.

8. Abrazadera conforme a la reivindicación 7, con una leva (23) giratoria dispuesta entre los contrabrazos (19, 21, 55) para el cierre y/o la apertura de los brazos de abrazadera (3, 5, 51), presentando los contrabrazos (19, 21, 55) en una zona de contacto con la leva (23) una inserción de deslizamiento (61).

9. Abrazadera conforme a la reivindicación 8, en la que la leva (23) es de plástico, en especial de plástico o PEEK reforzado con fibras, y la inserción de deslizamiento (61) es de metal, en especial de acero V2A.

10. Abrazadera conforme a la reivindicación 5, con una leva (23) giratoria dispuesta entre los contrabrazos (19, 21, 55) para el cierre y/o la apertura de los brazos de abrazadera (3, 5, 51), siendo la leva (23) de metal, en especial de acero V2A.