ES2346387B1 - Maquina para orientar y alinear articulos. - Google Patents
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Abstract
Máquina para orientar y alinear artículos.
Una estructura rotativa (2) lleva unas cavidades
(1) con una entrada superior para recibir artículos y un fondo
abierto para dejar caer artículos distribuidas a lo largo de un
circuito cerrado, y unos conductos (3) en forma de embudo, cada uno
debajo de una respectiva cavidad (1) para recibir un artículo desde
la misma, unos medios para soportar temporalmente los artículos en
las cavidades (1) y dejarlos caer a los correspondientes conductos
(3) en un sitio del circuito cerrado, y unos elementos de apoyo en
cada cavidad (1) para cooperar con partes del artículo cuando éste
cae para conferirle una orientación predeterminada dentro del
conducto (3). Las cavidades (1) tienen sus entradas en un anillo
perimétrico (9) que rodea un receptáculo (12) para acumulación de
los artículos sobre un fondo formado por un disco giratorio (4) cuyo
borde periférico alcanza al girar un nivel por encima del anillo
perimétrico (9).
Description
Máquina para orientar y alinear artículos.
La presente invención concierne a una máquina
para orientar y alinear artículos, tales como contenedores o
botellas de plástico vacías.
Se conocen máquinas para orientar y alinear
artículos, tales como contenedores o botellas de plástico vacías,
que comprenden una pluralidad de cavidades de orientación asociadas
a una estructura rotativa y distribuidas a lo largo de un anillo
perimétrico de la misma, de manera que dichas cavidades de
orientación giran con la estructura rotativa en un circuito cerrado.
Las cavidades de orientación están provistas de una entrada superior
para recepción de artículos y de un fondo abierto para el paso de
los artículos. La estructura rotativa es portadora de una pluralidad
de conductos de alineación en forma de embudo, cada uno dispuesto
por debajo de una respectiva cavidad de orientación para recibir un
artículo en caída desde la misma. Las máquinas de este tipo incluyen
unos medios de soporte para soportar temporalmente los artículos en
dichas cavidades de orientación y para dejarlos caer a los
correspondientes conductos de alineación en uno o más sitios
predeterminados de dicho circuito cerrado. En cada una de las
cavidades de orientación están dispuestos unos elementos de apoyo
y/o tope configurados para cooperar con unas partes del artículo
cuando éste cae a través del fondo abierto de la cavidad de
orientación para conferir una orientación predeterminada, por
ejemplo de pie sobre su base, al artículo en el interior del
conducto de alineación. Generalmente, los artículos son acumulados
desordenadamente en un espacio interior al anillo perimétrico de la
estructura rotativa y están previstos unos medios para cargar los
artículos desde dicho espacio a las cavidades de orientación.
La patente
FR-A-1390960 (Hoffco) da a conocer
una máquina para orientar y alinear artículos del tipo arriba
descrito, en la que el espacio interior al anillo perimétrico de la
estructura rotativa donde se encuentran las cavidades de orientación
y los conductos de alineación define un contenedor para los
artículos desordenados, que tiene una pared cilíndrica que gira con
estructura giratoria y un fondo cónico convexo estacionario para
impeler los artículos desordenados hacia la pared cilíndrica. El
mencionado fondo cónico convexo está a un nivel más bajo que las
cavidades de orientación. Adyacente a la pared cilíndrica giratoria
se encuentra una rampa helicoidal estacionaria que coopera con unos
nervios verticales que sobresalen de la pared cilíndrica giratoria
para elevar los artículos desde el fondo del contenedor hasta las
cavidades de orientación. Posteriormente han aparecido numerosas
máquinas posicionadoras inspirados en el principio de funcionamiento
descrito en la citada patente
FR-A-1390960. Sin embargo, la
implementación de la pared cilíndrica giratoria y del fondo y la
rampa estacionarios implica una construcción relativamente compleja
que repercute negativamente en el coste de fabricación y rendimiento
productivo de la máquina.
La presente invención aporta una máquina para
orientar y alinear artículos que comprende una estructura rotativa
que tiene asociadas una pluralidad de cavidades de orientación
distribuidas a lo largo de un anillo perimétrico de la misma, de
manera que dichas cavidades de orientación son trasladadas por la
estructura rotativa a lo largo de un circuito cerrado. Las cavidades
de orientación están provistas de una entrada superior para
recepción de artículos y de un fondo abierto para el paso de los
artículos La estructura rotativa porta además una pluralidad de
conductos de alineación en forma de embudo, cada uno dispuesto por
debajo de una respectiva cavidad de orientación para recibir un
artículo cayendo desde la misma. La máquina incluye unos medios de
soporte para soportar temporalmente los artículos en dichas
cavidades de orientación y dejarlos caer a los correspondientes
conductos de alineación en al menos un sitio predeterminado de dicho
circuito cerrado. En cada una de las cavidades de orientación están
dispuestos unos elementos de apoyo y/o tope configurados para
cooperar con unas partes específicas del artículo cuando éste cae a
través del fondo abierto de la cavidad de orientación para conferir
una orientación predeterminada al artículo en el interior del
conducto de alineación. Las cavidades de orientación tienen sus
entradas superiores dispuestas alineadamente en un anillo
perimétrico que rodea un receptáculo provisto de un fondo para
acumulación de los artículos. El mencionado fondo del receptáculo
está formado por un disco giratorio inclinado respecto al mencionado
anillo perimétrico, de modo que el disco giratorio tiene un borde
periférico que al girar alcanza un nivel superior ligeramente por
encima de dicho anillo perimétrico. Este disco inclinado giratorio
está configurado para arrastrar al girar los artículos que se
encuentran en el receptáculo hasta dicho nivel superior y
transferirlos sobre las entradas superiores de las cavidades de
orientación en el anillo substancialmente horizontal.
Con esta disposición se consigue una máquina
para orientar y alinear artículos que es de construcción simple y
económica, y capaz de ofrecer unas prestaciones muy aceptables para
tasas de productividad medias.
Preferiblemente, el anillo perimétrico es
substancialmente horizontal, la estructura rotativa está dispuesta
para girar alrededor de un eje vertical y el disco inclinado
giratorio está dispuesto para girar alrededor de un eje inclinado
que forma un ángulo respecto a dicho eje vertical. El disco
inclinado giratorio tiene una región interior substancialmente plana
perpendicular a dicho eje inclinado y una región periférica
adyacente a dicho borde periférico que tiene una configuración
troncocónica y forma un bisel respecto a dicha región interior. En
un ejemplo de realización, la estructura rotativa y el disco
inclinado giratorio están accionados para girar en la misma
dirección, aunque se ha experimentado que la máquina puede funcionar
también con la estructura rotativa y el disco inclinado giratorio
girando en direcciones opuestas. También está dentro del alcance de
la presente invención un anillo perimétrico inclinado y una
estructura rotativa dispuesta para girar alrededor de un eje
inclinado en consonancia.
En un ejemplo de realización, el disco inclinado
giratorio tiene una pluralidad de configuraciones de arrastre
prominentes fijadas preferiblemente a la región interior del disco
para arrastrar los artículos, aunque alternativamente el disco
inclinado giratorio puede tener una superficie superior con un
coeficiente de fricción suficientemente alto para arrastrar los
artículos sin necesidad de configuraciones prominentes. El
receptáculo está delimitado parcialmente por una pared lateral
preferiblemente estacionaria, aunque dicha pared lateral podría
alternativamente girar junto con la estructura rotativa. La máquina
incluye unos medios de rechazo configurados y dispuestos para
rechazar aquellos artículos que no estén correctamente alojados en
las cavidades de orientación devolviéndolos al receptáculo. En un
ejemplo de realización dichos medios de rechazo comprenden una o más
aletas flexibles estacionarias situadas por encima de las cavidades
de orientación en varios puntos del circuito cerrado.
Alternativamente, los medios de rechazo pueden estar formados por
cepillos giratorios o por uno o más chorros de aire a baja presión
situados por encima de las cavidades de orientación en la zona
previa a la descarga de los artículos al interior de los conductos
de alineación en un sitio de caída.
Las anteriores y otras características y
ventajas se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente
descripción detallada de un ejemplo de realización con referencia a
los dibujos adjuntos, en los que:
la Fig. 1 es una vista isométrica de una máquina
para orientar y alinear artículos de acuerdo con un ejemplo de
realización de la presente invención, con algunas partes cortadas o
suprimidas para mayor claridad del dibujo;
la Fig. 2 es una vista lateral de la máquina de
la Fig. 1; y
la Fig. 3 es una vista lateral esquemática que
ilustra el funcionamiento de la máquina de la presente
invención.
Haciendo en primer lugar referencia a las
figuras en general, la máquina para orientar y alinear artículos
comprende, de acuerdo con un ejemplo de realización, un bastidor 14
que soporta una estructura rotativa 2 montada de manera que puede
girar alrededor de un eje vertical E1. La mencionada estructura
rotativa 2 define un anillo perimétrico 9 substancialmente
horizontal que rodea un receptáculo 12 que sirve para acumulación de
los artículos a orientar y alinear en una situación desordenada. En
la estructura rotativa 2 están fijadas una pluralidad de cavidades
de orientación 1 distribuidas a lo largo dicho anillo perimétrico 9
de manera que son trasladadas a lo largo de un circuito cerrado por
la estructura rotativa 2 al girar. Cada una de dichas cavidades de
orientación 1 está dimensionada para alojar sólo uno de los
artículos en posición tendida y en cualquiera de dos posiciones
opuestas. Las cavidades de orientación 1 tienen una entrada superior
para recepción de artículos y un fondo abierto para el paso de los
artículos. Las entradas superiores de las cavidades de orientación 1
están dispuestas alineadamente en el anillo perimétrico 9. Rodeando
completamente el I anillo perimétrico 9 por la parte exterior de las
cavidades de orientación 1 hay una pared circundante 15 (Fig.
1).
El mencionado receptáculo 12 tiene un fondo
formado por un disco giratorio 4 alojado parcialmente en el
receptáculo 12 y dispuesto para girar alrededor de un eje inclinado
E2 que forma un ángulo respecto a dicho eje vertical E1 de giro de
la estructura rotativa 2. El disco giratorio 4 tiene (ver Figs. 2 y
3) un borde periférico que al girar alcanza un nivel superior
ligeramente por encima de dicho anillo perimétrico 9
substancialmente horizontal, y el disco giratorio 4 está configurado
para arrastrar, al girar, los artículos que se encuentran en el
receptáculo 12 hasta dicho nivel superior y dejarlos caer sobre el
anillo perimétrico 9. La estructura rotativa 2 y el disco giratorio
4 están accionados para girar ya sea en la misma dirección o en
direcciones opuestas, ya que, según se ha comprobado, de las dos
formas se obtienen resultados satisfactorios. El receptáculo 12 está
delimitado parcialmente por una pared lateral 11 (Fig. 1) que gira
junto con la estructura rotativa 2, aunque opcionalmente dicha pared
lateral 11 podría ser estacionaria. En el ejemplo de realización
ilustrado, el disco giratorio 4 tiene una región interior 4a
substancialmente plana perpendicular a dicho eje inclinado E1 y una
región periférica 4b inclinada adyacente a dicho borde periférico,
de manera que la mencionada región periférica 4b forma un bisel
respecto a dicha región interior 4a. Sobre la región interior 4a del
disco giratorio 4 están dispuestas una pluralidad de configuraciones
de arrastre 10 prominentes que sirven para contribuir a arrastrar
los artículos que se encuentran en el receptáculo 12 hacia el nivel
superior. Alternativamente o adicionalmente, el disco giratorio 4
tiene una superficie superior con un coeficiente de fricción
suficientemente alto para contribuir a arrastrar los artículos hacia
el nivel superior.
En el anillo perimétrico 9, algunos de los
artículos echados por el disco giratorio 4 se introducen
espontáneamente en las cavidades de orientación 1 en la posición
tendida, ya sea en una u otra de las dos posiciones opuestas, y los
restantes artículos que han quedado encima de cavidades de
orientación 1 ya ocupadas o que no se han introducido en las
cavidades de orientación 1 en la posición tendida son rechazados y
devueltos al receptáculo 12 por unos medios de rechazo. En el
ejemplo de realización mostrado (Fig. 1), estos medios de rechazo
comprenden una aleta flexible 13 situada en una posición
estacionaria por encima de la trayectoria de las cavidades de
orientación 1 en un punto del circuito cerrado. Opcionalmente, una
pluralidad de dichas aletas flexibles 13 pueden estar repartidas en
posiciones estacionarias por todo o parte del circuito cerrado.
Alternativamente, las aletas flexibles 13 pueden estar configuradas
y/o dispuestas de manera diferente a la representada en el dibujo, o
los medios de rechazo pueden estar formados por cualquiera de los
muchos tipos de medios de rechazo conocidos en la técnica de las
máquinas para orientar y alinear artículos, o por cualquier otro
tipo que se le pudiera ocurrir a un experto en la técnica. La
ventaja de utilizar aletas flexibles 13 estacionarias es que no
necesitan ser accionadas por fuentes de energía tales como aire
comprimido o electricidad, como ocurre con otros medios de rechazo
conocidos. Sin embargo, también está contemplado dentro del alcance
de la presente invención utilizar unos medios de rechazo
alternativos (no mostrados) formados por cepillos giratorios o por
uno o más chorros de aire a baja presión situados por encima de las
cavidades de orientación en una zona previa a la descarga de los
artículos al interior de los conductos de alineación en un sitio de
caída.
La estructura rotativa 2 soporta, además de las
cavidades de orientación 1, una pluralidad de conductos de
alineación 3 en forma de embudo, cada uno dispuesto por debajo de
una respectiva cavidad de orientación 1 para recibir un artículo en
caída desde la misma. Entre los fondos abiertos de las cavidades de
orientación 1 y unas entradas superiores de los conductos de
alineación 3 están dispuestos unos medios de soporte para soportar
temporalmente los artículos en dichas cavidades de orientación 1 y
dejarlos caer a los correspondientes conductos de alineación 3 en al
menos un sitio predeterminado de dicho circuito cerrado. En el
ejemplo de realización ilustrado, los mencionados medios de soporte
están formados por un primer plano de soporte 5 estacionario, de
manera que los artículos que se encuentran el las cavidades de
orientación 1 son arrastrados resbalando sobre dicho primer plano de
soporte 5 empujados por el giro de la estructura rotativa 2, y dicho
sitio de caída predeterminado está formado por un tramo 5a del
circuito cerrado donde el plano de soporte está interrumpido, todo
ello según estructura descrita en la patente
US-A-4 681 209 de uno de los
presentes inventores.
Igualmente y conforme a lo descrito en dicha
patente US-A-4 681 209 en cada una
de las cavidades de orientación 1 están dispuestos unos elementos de
apoyo y/o tope 6, 7, 8 configurados para cooperar con unas partes
del artículo, tales como un cuello o una base del artículo, cuando
éste cae a través del fondo abierto de la cavidad de orientación 1
para conferir una orientación predeterminada al artículo en el
interior del conducto de alineación 3. En la Fig. 3, los artículos
representados son botellas B de plástico vacías que son sostenidas
por el cuello cuando caen a través del fondo abierto de las
cavidades de orientación 1 sea cual sea su posición dentro de las
mismas, de manera que siempre caen sobre sus bases al interior de
los correspondientes conductos de alineación 3. Por debajo de los
conductos de alineación 3 está dispuesto un segundo plano de soporte
16 sobre el que los artículos orientados, en este caso las botellas
B puestas sobre sus bases, alojados en los conductos de alineación 3
son arrastradas resbalando empujados por el giro de la estructura
rotativa 2. Desde los conductos de alineación 3, los artículos son
transferidos alineadamente a un transportador de salida por
cualquiera de los muchos medios de transferencia conocidos en la
técnica o por otros medios que se le pudieran ocurrir a un experto
en la técnica. Por ejemplo, el segundo plano de soporte 16 tiene una
interrupción 16a a través de la cual los artículos caen sobre una
superficie móvil de un transportador de salida 17.
Un experto en la técnica será capaz de efectuar
modificaciones y variaciones a partir del ejemplo de realización
mostrado y descrito sin salirse del alcance de la presente invención
según está definido en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (11)
1. Máquina para orientar y alinear artículos,
del tipo que comprende:
una estructura rotativa (2) que define un anillo
perimétrico (9) que rodea un receptáculo (12) para acumulación de
los artículos sobre un fondo; y
un disco giratorio (4) alojado en dicho
receptáculo (12) formando dicho fondo, estando dicho disco giratorio
(4) inclinado respecto al plano de dicho anillo perimétrico (9) y
configurado para arrastrar al girar los artículos que se encuentran
en el receptáculo (12) hasta un nivel superior y transferirlos sobre
el anillo perimétrico (9);
caracterizada porque:
dicho disco giratorio (4) tiene un borde
periférico que cuando alcanza al girar dicho nivel superior está
ligeramente por encima de dicho anillo perimétrico (9);
dicha estructura rotativa (2) tiene asociadas
una pluralidad de cavidades de orientación (1) que tienen unas
respectivas entradas receptoras de artículos dispuestas
alineadamente en el anillo perimétrico (9);
cada cavidad de orientación (1) tiene un fondo
abierto para el paso de los artículos, y la estructura rotativa (2)
lleva una pluralidad de conductos de alineación (3), cada uno
dispuesto por debajo de una respectiva cavidad de orientación (1)
para recibir un artículo en caída desde la misma;
unos medios de soporte están dispuestos para
soportar temporalmente los artículos en dichas cavidades de
orientación (1) y dejarlos caer a los correspondientes conductos de
alineación (3) en al menos un sitio predeterminado de dicho circuito
cerrado; y
en cada una de las cavidades de orientación (1)
están dispuestos unos elementos de apoyo y/o tope (6, 7, 8)
configurados para cooperar con unas partes del artículo cuando éste
cae a través del fondo abierto de la cavidad de orientación (1) para
conferir una orientación predeterminada al artículo en el interior
del conducto de alineación (3).
2. Máquina, de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizada porque el anillo perimétrico (9) es
substancialmente horizontal, la estructura rotativa (2) está
dispuesta para girar alrededor de un eje vertical (E1), y el disco
giratorio (4) está dispuesto para girar alrededor de un eje
inclinado (E2) que forma un ángulo respecto a dicho eje vertical
(E1).
3. Máquina, de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizada porque el disco giratorio (4) tiene una región
interior (4a) substancialmente plana perpendicular a dicho eje
inclinado (E1) y una región periférica (4b) adyacente a dicho borde
periférico que forma un bisel respecto a dicha región interior
(4a).
4. Máquina, de acuerdo con la reivindicación 1 ó
2, caracterizada porque el disco giratorio (4) tiene una
pluralidad de configuraciones de arrastre (10) para contribuir a
arrastrar los artículos.
5. Máquina, de acuerdo con la reivindicación 1 ó
2, caracterizada porque el disco giratorio (4) tiene una
superficie superior con un coeficiente de fricción suficientemente
alto para contribuir a arrastrar los artículos.
6. Máquina, de acuerdo con la reivindicación 1 ó
2, caracterizada porque la estructura rotativa (2) y el disco
giratorio (4) están accionados para girar en la misma dirección.
7. Máquina, de acuerdo con la reivindicación 1 ó
2, caracterizada porque la estructura rotativa (2) y el
disco giratorio (4) están accionados para girar en direcciones
opuestas.
8. Máquina, de acuerdo con la reivindicación 1 ó
2, caracterizada porque el receptáculo (12) está delimitado
parcialmente por una pared lateral (11) estacionaria.
9. Máquina, de acuerdo con la reivindicación 1 ó
2, caracterizada porque el receptáculo (12) está delimitado
parcialmente por una pared lateral que gira junto con la estructura
rotativa (2).
10. Máquina, de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, caracterizada porque comprende unos medios de rechazo
de artículos, configurados y dispuestos para rechazar aquellos
artículos que no estén correctamente alojados en las cavidades de
orientación (1) devolviéndolos al receptáculo (12).
11. Máquina, de acuerdo con la reivindicación
10, caracterizada porque dichos medios de rechazo comprenden
al menos una aleta flexible (13) estacionaria situada por encima de
las cavidades de orientación (1) en un punto del circuito
cerrado.
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