ES2629498T3

ES2629498T3 - Dispositivo para separar y método correspondiente

Info

Publication number: ES2629498T3
Application number: ES14703393.0T
Authority: ES
Inventors: Katrin M. JACOBSEN; Dag WINDELSTAD; Lars Alfred BECH; Åsmund Birger DAGSLET
Original assignee: Tomra Systems ASA
Current assignee: Tomra Systems ASA
Priority date: 2013-02-08
Filing date: 2014-02-10
Publication date: 2017-08-10
Anticipated expiration: 2034-02-10
Also published as: CN104968589A; US20150375944A1; DK2953871T3; JP6706918B2; US9604790B2; CN104968589B; WO2014122305A1; EP2953871B1; EP2953871A1; JP2016515077A

Abstract

Un dispositivo para singularizar envases de bebidas usados recibidos en grandes cantidades en objetos individuales, donde los envases de bebidas usados tienen formas y tamaños diferentes, que incluyen un primer tamaño y un segundo tamaño, donde el segundo tamaño es mayor que el primer tamaño, donde el dispositivo comprende: una superficie rotatoria (101) adaptada de modo que reciba una pluralidad de dichos envases y los distribuya hacia su periferia; un transportador (102) que rodea, al menos parcialmente, dicha superficie rotatoria (101) y adaptado de modo que reciba dichos envases de bebida usados desde dicha superficie rotatoria (101) y los transporte lejos de la superficie rotatoria (101), teniendo el transportador (102) un borde interior, un borde exterior y una superficie de apoyo que se extiende entre los bordes interior y exterior; y una pared exterior a lo largo del borde exterior del transportador (102), al menos a lo largo de parte del transportador (102), que rodea la superficie rotatoria (101), mediante lo cual el transportador (102) se dispone entre la pared exterior y la superficie rotatoria (101); donde dicho transportador (102) asciende de manera gradual, de modo que esté más bajo o sustancialmente al mismo nivel que la superficie rotatoria (101) en una primera sección, lo que permite que dichos envases de bebidas usados salgan de la superficie rotatoria (101) y entren en el transportador (102) en la primera sección, y de modo que esté a un nivel más alto que la superficie rotatoria (101) en una segunda sección, una barrera periférica se dispone a lo largo de la periferia de dicha superficie rotatoria (101) para evitar que los envases de bebidas usados salgan de la superficie rotatoria (101) en dicha segunda sección; y dicho transportador (102) en al menos una parte de la segunda sección mencionada se hace tan estrecho que dichos envases solo pueden permanecer en el transportador (102) si se transportan uno a uno y alineados con la dirección de movimiento del transportador (102), y que en cualquier otro caso caerán de vuelta sobre la superficie rotatoria (101) o sobre un transportador que los conduzca de vuelta a la superficie rotatoria (101), donde se fija un dispositivo de guiado (106) a la pared exterior sobre el transportador (102) en dicha segunda sección sobre el transportador (102), y tiene un borde de guiado adaptado de modo que fuerce a los objetos que están de pie en el transportador (102) hacia dentro, hacia la superficie rotatoria (101) hasta que caen fuera del transportador (102), caracterizado por que una distancia entre el borde de guiado del dispositivo de guiado (106) y la superficie de apoyo del transportador (102) aumenta en la dirección de movimiento prevista del transportador (102), siendo el aumento de entre 0.1 y 40 grados, midiéndose la distancia a lo largo de un eje que es sustancialmente perpendicular a la anchura del transportador (102) y a la dirección de movimiento prevista del transportador (102).

Description

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será imposible satisfacer ambos requisitos al mismo tiempo. En particular, si se selecciona que sea igual al diámetro de los objetos más pequeños, los requisitos pasan a ser

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y

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Esto no se puede cumplir si dmax/2 ≥ dmin.

Con el fin de poder diseñar dispositivos que sean coherentes con los principios de la presente invención y que puedan manipular una gama más amplia de objetos que lo que permite esta limitación, ciertas realizaciones de la invención proporcionan una guía que proporciona una segunda pared periférica que se dispone en el interior de la pared exterior 104, pero que es lo suficientemente baja como para interferir únicamente con los objetos más pequeños. Ahora se explicará este principio con mayor detalle haciendo referencia a la figura 6.

En la figura 6, la anchura del transportador tal como se mide desde la pared exterior del dispositivo de guiado 105’ se muestra como Amax. La distancia desde la pared exterior hasta el centro de masa de los objetos más grandes se muestra como B. Si los envases más grandes tienen un diámetro dmax, esto implica que el primer parámetro de diseño pasa a ser

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De manera similar, el segundo parámetro de diseño es

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suponiendo que C se selecciona igual a dmin, tal como se analiza anteriormente. No obstante, en este caso, los dos se miden con respecto a dos paredes exteriores diferentes 105’, 105’’. Como ambos se miden desde el borde interior del transportador, esto implica que la pared secundaria 105’’, en adelante denominada como segunda pared exterior, debe estar situada a una distancia D = Amax -Amin desde la primera pared exterior 104. Esto, de nuevo, implica que la distancia D debe cumplir el requisito

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Esto establece una limitación práctica a la gama de tamaños para la cual se puede diseñar el dispositivo. Como la segunda pared exterior 105’’ no interferirá con el envase más grande, una limitación teórica sobre dmax/2 es que este sea igual a D, lo que daría dmin = 0. No obstante, esto daría una segunda pared exterior con altura cero. La altura necesaria de la segunda pared exterior 105’’ puede depender de la forma y peso de los envases (los envases más pequeños no deberían poder "escalar" la pared), y puede ser necesario determinar esto como parte de la configuración del dispositivo, teniendo en consideración las particularidades de una aplicación dada.

Se comprenderá, y se puede observar a partir de la figura 6, que el borde superior de la segunda pared exterior 105’’ está limitado por la superficie exterior de los objetos más grandes, para los cuales se configura el dispositivo, y se puede moldear una guía que establezca la segunda pared exterior 105’’ como una superficie curva con sustancialmente el mismo radio y centro que los objetos más grandes, y que se curve desde el borde superior de la segunda pared exterior 105’’ y hacia arriba por la superficie interior de la primera pared exterior 105’.

Cabe destacar que el primer parámetro de diseño también se aplica a la segunda pared exterior 105’’ de modo que

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En caso contrario, los objetos más pequeños caerán del transportador y de vuelta sobre la superficie rotatoria.

Además de a la anchura del transportador, se pueden hacer ajustes a la curvatura de la sección curva del dispositivo de guiado 105 y al grado de inclinación α del transportador 102. El ángulo α debería ser al menos aproximadamente 1º.

Como se pueden diseñar implementaciones diferentes de la invención para manipular gamas de tamaños y formas muy diferentes, se deben dejar como criterio de diseño a determinar unas especificaciones de diseño generales en función de las directrices presentadas anteriormente.

Con el fin de garantizar que los objetos pueden caer libremente desde la sección de separación 122 y de vuelta a la superficie rotatoria 101 sin que esto se evite debido a objetos que ya están en la superficie rotatoria, la sección de separación debe tener una altura mínima por encima de la superficie rotatoria al menos igual al diámetro de los objetos más grandes. La figura 7 ilustra cómo esta altura es una función de las diversas dimensiones del dispositivo.

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sistema de control puede controlar cada motor de manera individual. El sistema de control se puede configurar de modo que ajuste la velocidad de los motores de manera individual, con el fin de lograr una separación preferida de los objetos antes de que sean suministrados a la estación de recepción. La separación entre los objetos se puede obtener mediante la utilización de inversores de frecuencia para ajustar la velocidad de los motores.

El sistema de control se puede activar mediante un sensor adicional (no se muestra), que detecta la entrada de objetos en la superficie rotatoria 101. Como alternativa, el sistema de control se puede activar manualmente. Si se permite que la superficie rotatoria se active antes que el transportador, los objetos estarán distribuidos de una manera más uniforme en la superficie en el momento que se active el transportador 102. Por lo tanto, se puede seleccionar un retraso de, por ejemplo, 5 segundos, entre la activación de la superficie rotatoria 101 y la activación del transportador 102.

Cuando los objetos se han colocado sobre la superficie rotatoria, la rotación provocará que los objetos se distribuyan de manera uniforme sobre la superficie rotatoria 101 y dejen la superficie rotatoria 101 y entren en el transportador 102 en algún punto de la sección de entrada 121. La velocidad a la cual el dispositivo transporta los objetos dependerá de la capacidad de la estación de recepción para recibir el objeto. Cuando los objetos se suministran en un principio al dispositivo y se activan la superficie rotatoria 101 y el primer transportador 102, se puede suponer que aún no hay objetos en ninguno de los transportadores, y el primer transportador 102 puede operar a una velocidad alta, M2 m/s, para transportar los objetos hacia un sensor 110. El sensor 110 está ubicado al final de la tercera sección 123 del primer transportador 102 o cerca de este, con el fin de detectar los objetos que están listos para ser transferidos al segundo transportador 109. Cuando el sensor 110 detecta un objeto, el sistema de control puede reducir la velocidad del primer transportador a M1 m/s para lograr una separación preferida entre los objetos.

En algunas realizaciones, la velocidad del primer transportador se puede ajustar de acuerdo a la distancia entre objetos. Si la distancia entre los objetos se determina que es grande (en función de la capacidad de la estación de recepción), por ejemplo, más de 0.25 s, se puede aumentar de nuevo la velocidad del primer transportador hasta M2 m/s.

Se sobreentenderá que es la capacidad de la estación de recepción en términos de número de objetos recibidos por unidad de tiempo lo que es decisivo, y no la propia distancia entre objetos. No obstante, puede ser ventajoso garantizar que los objetos no se acercan más entre sí en el segundo transportador 109 de lo que lo estaban en el primer transportador 102, con el fin de evitar que interfieran unos con otros. En consecuencia, el segundo transportador 109 se puede configurar de modo que transporte los objetos hacia delante a una velocidad que es al menos tan alta como M1 m/s y quizás más elevada. La estación de recepción se puede configurar de modo que proporcione una señal al sistema de control que indique si está lista para recibir objetos o no. En ausencia de una señal de lista, el segundo transportador 109 puede detenerse cuando un sensor 111 detecta un objeto al final del segundo transportador 109 o cerca de este. De manera similar, si el segundo transportador 109 se ha detenido, el primer transportador se puede detener cuando el primer sensor 110 detecta un objeto. Por último, aunque no es estrictamente necesario, se puede detener la superficie rotatoria 101 si se detiene el primer transportador 102. No obstante, puede ser deseable permitir que la superficie 101 continúe rotando incluso si el primer transportador 102 no se mueve, debido a que esto puede contribuir a reorganizar o redistribuir los objetos que permanecen en la superficie 101.

Aquellos que son expertos en la técnica sobreentenderán que se pueden llevar a cabo diversas modificaciones a este modelo que sean coherentes con los principios de la invención. Por ejemplo, el sistema de control puede ser capaz de hacer funcionar no solo el primer transportador 102, sino también el segundo transportador 109 a velocidades diferentes. Esto se puede utilizar para responder a una capacidad variable de la estación de recepción, por ejemplo, dependiendo de la combinación de tipos diferentes de objetos que se suministran al dispositivo, p. ej., en términos de tipo de material, rango de tamaños, etc. Asimismo, en algunas realizaciones, los transportadores no solo se pueden hacer funcionar a un número discreto de velocidades fijas (por ejemplo, dos o tres), sino a velocidades variables.

Un tercer sensor 112 detecta objetos mientras entran en el primer transportador desde la superficie rotatoria. Si el tercer sensor 112 no detecta objetos dentro de un cierto intervalo de tiempo, por ejemplo, 3 segundos, el sistema de control puede acelerar el motor que acciona la rotación de la superficie rotatoria 101, lo que fuerza a los objetos que se ven empujados hacia fuera. Si aun así no se detectan objetos dentro de un intervalo de tiempo dado, el sistema de control puede reducir la velocidad o detener la rotación de la superficie rotatoria 101, y el dispositivo puede pasar a un modo de ahorro de energía.

Ahora se hace referencia a la figura 10, que muestra un diagrama de flujo de cómo puede operar un sistema de control coherente con los principios de la invención. No obstante, cabe destacar que, aunque el diagrama de flujo ilustra este funcionamiento como una secuencia de pasos, el funcionamiento real del sistema de control puede ser función más de diversos estados en los que el sistema pueda estar y entre los cuales puede cambiar el sistema. Por lo tanto, la siguiente descripción pretende ser ilustrativa y no se debería interpretar como limitante, en particular no en cuanto a la secuencia en la que se realizan los pasos o las determinaciones. Tras activar al principio el sistema, los objetos, por ejemplo, los envases de bebidas usados, se reciben en la superficie rotatoria en el paso S1001. Por

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imagen17: Detención Velocidad nominal Velocidad alta

Segundo transportador:: Objeto en el segundo sensor Y estación de recepción no lista No hay objeto en el segundo sensor O estación de recepción lista N/A

Superficie rotatoria:: Sistema en reposo Objeto en el tercer sensor (antes del tiempo de espera) No hay objeto en el tercer sensor (desde el tiempo de espera)

La tabla muestra que el primer transportador se detiene si hay un objeto en el primer sensor 110 y el segundo transportador 109 no está funcionando. Si hay un objeto en el primer sensor 110 (o al menos que ha habido uno dentro de un período de tiempo de espera) y el segundo transportador está funcionando, el primer transportador 102 funciona a velocidad nominal M1. Si no hay un objeto en el primer sensor 110 (y no lo ha habido dentro de un período de tiempo de espera), el primer transportador 102 funciona a velocidad alta M2.

El segundo transportador 109 se detiene si hay un objeto en el segundo sensor 111 y la estación de recepción no está lista. Si la estación de recepción está lista, o si no hay ningún objeto en el segundo sensor, el segundo transportador 109 funciona a velocidad nominal. De acuerdo con este ejemplo, no hay velocidad alta para el segundo transportador, aunque la velocidad nominal debería ser más rápida que la velocidad nominal del primer transportador si se desea lograr una distancia entre objetos, con el fin de evitar que esos objetos interfieran unos con otros.

Aunque los ejemplos anteriores se han descrito con respecto a una realización con dos transportadores y tres sensores, otras realizaciones son coherentes con los principios de la invención. Por ejemplo, si solo se utiliza un transportador, puede haber un sensor al final de este transportador, y el sistema de control detendrá el transportador si hay un objeto presente al final del transportador y se recibe una señal desde la estación de recepción que indique que la estación de recepción no está lista para recibir objetos. El sistema de control también puede controlar el transportador para hacerlo funcionar a una velocidad más alta si no ha habido ningún objeto al final del transportador durante un período de tiempo predeterminado.

En algunas realizaciones, puede no haber sensor en la primera sección, y el disco rotatorio no estará controlado en función de la detección de objetos en esta primera sección.

La superficie rotatoria se puede detener cuando el sistema está en reposo. Cuando se activa el sistema, y siempre que haya objetos en el tercer sensor (o lo haya habido dentro de un período de tiempo de espera) la superficie rota a velocidad nominal. Si no ha habido ningún objeto en el tercer sensor dentro de un período de tiempo de espera (y el sistema no ha vuelto a un estado en reposo) la velocidad de rotación de la superficie se puede aumentar con el fin de empujar los objetos que quedan hacia el primer transportador.

Volviendo ahora a la figura 10, se proporciona un diagrama de bloques que ilustra los diversos módulos y componentes que se pueden incluir en un sistema de control que opere de acuerdo con la invención. De acuerdo con esta realización, un controlador lógico programable 1101 incluye circuitos de salida 1102 y de entrada 1103. Los circuitos de entrada 1103 reciben señales procedentes de los sensores 110, 111, 112 descritos anteriormente, así como también una señal de lista procedente de la estación de recepción 1104, la cual puede ser, por ejemplo, una máquina de devolución de envases (RVM, por sus siglas en inglés).

El controlador lógico programable 1101 se puede programar para operar de acuerdo con el método descrito anteriormente haciendo referencia al diagrama de flujo de la figura 10 y la tabla 1. En función de esto, las señales de control se suministran desde los circuitos de salida 1102 a unos controladores de frecuencia variable 1105, 1106, 1107, que controlan el funcionamiento y la velocidad de los tres motores 1108, 1109, 1110, que accionan la superficie rotatoria 1108, el primer transportador 102 y el segundo transportador 109.

Por supuesto, es coherente con los principios de la invención utilizar otros tipos de motores y controladores diferentes a aquellos ilustrados en la presente, y diversas realizaciones también pueden requerir menos motores o motores adicionales, tal como se explica anteriormente.

En todas las realizaciones descritas anteriormente, la detección de objetos se puede llevar a cabo utilizando diversos tipos de sensores, por ejemplo, ópticos, detectores de metales, detectores de peso. La selección de un tipo (o tipos) más conveniente de sensores puede tener que estar basada en las características de la gama de objetos a procesar en una implementación particular. El método se puede llevar a cabo utilizando un sistema de control, por ejemplo, un sistema de control informatizado, un PLC o algún otro tipo de sistema de control del que exista constancia en la técnica.

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