ES2567329T3

ES2567329T3 - Máquina y procedimiento para preparar cápsulas de un solo uso para bebidas

Info

Publication number: ES2567329T3
Application number: ES13724373.9T
Authority: ES
Inventors: Dario Rea; Emanuele Rubbi; Pierluigi Castellari
Original assignee: IMA Industria Macchine Automatiche SpA
Current assignee: IMA Industria Macchine Automatiche SpA
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2013-03-26
Publication date: 2016-04-21
Anticipated expiration: 2033-03-26
Also published as: ITBO20120170A1; US9708134B2; EP2830955B1; WO2013144837A1; US20150013268A1; EP2830955A1

Abstract

Una máquina de cápsulas de bebidas para preparar cápsulas de un solo uso (1, 1') para el extracto o infusión de bebidas, tales como café o té, que comprende un recipiente rígido con forma de copa (2) que tiene un fondo (3) y una abertura superior (4) provista de un reborde (5), una dosis (6) del producto de extracción o infusión contenido en el interior del recipiente rígido (2) y una longitud de la lámina (7) para cerrar la abertura superior (4) del recipiente rígido (2), comprendiendo la máquina: un elemento de transporte (8) para transportar recipientes rígidos (2) y que están cerrados en un bucle alrededor de unos medios de movimiento (9) para mover el elemento de transporte (8); estando el elemento de transporte (8) configurado para definir una pluralidad de compartimentos (10) para recibir los recipientes rígidos (2) y que se sitúan uno después del otro, en sucesión, teniendo cada una un respectivo eje vertical (Z10); una pluralidad de estaciones que se sitúan a lo largo de una trayectoria (P) seguida del elemento de transporte (8) y que se configuran para operar en fase con el mismo elemento de transporte (8) y comprendiendo: una estación de alimentación (11) para suministrar los recipientes rígidos (2) a los respectivos compartimentos (10) del elemento de transporte (8); una estación de dosificación (12) para dosificar el producto al recipiente rígido (2); una estación de cierre (13) en la que la abertura superior (4) del recipiente rígido (2) se cierra con la longitud de la lámina (7); una estación de salida (14) que retira las cápsulas (1, 1') del elemento de transporte (8); comprendiendo la estación de salida (14): - una primera rueda (22) equipada con al menos un cabezal de contacto (21) para entrar en contacto y recoger una cápsula (1) de un respectivo compartimento (10) del elemento de transporte (8) y colocar la cápsula (1) sobre una mesa de recepción (20); y con unos medios de movimiento (23) para mover el al menos un cabezal de contacto (21) de una posición avanzada para entrar en contacto y recoger la cápsula (1) del respectivo compartimento (10) del elemento de transporte (8) y colocar la cápsula (1) sobre la mesa de recepción (20), a una posición de retirada cuando el cabezal de contacto (21) está en tránsito; estando la primera rueda (22) configurada para girar el al menos un cabezal de contacto (21) y los medios de movimiento (23) en fase y transportar el al menos un cabezal de contacto (21) del compartimento (10) del elemento de transporte (8) a la mesa de recepción (20) a lo largo de un primer tramo (P24A) de trayectoria, y de la mesa de recepción (20) al elemento de transporte (8) a lo largo de un segundo tramo (P24R) de trayectoria; - una segunda rueda (24) equipada con al menos un cabezal de contacto adicional (21') para entrar en contacto y recoger una cápsula adicional (1') de un respectivo compartimento (10) del elemento de transporte (8) y colocar la cápsula adicional (1') sobre la mesa de recepción (20); y con los medios de movimiento adicionales (23') para mover el al menos un cabezal de contacto adicional (21') de una posición avanzada para entrar en contacto y recoger la cápsula adicional (1') del respectivo compartimento (10) del elemento de transporte (8) y colocar la cápsula adicional (1') sobre la mesa de recepción (20), a una posición de retirada cuando el cabezal de contacto adicional (21') está en tránsito; estando la segunda rueda (24) configurada para girar el al menos un cabezal de contacto adicional (21') y los medios de movimiento adicionales (23') en fase y para transportar el al menos un cabezal de contacto adicional (21') del compartimento (10) del elemento de transporte (8) a la mesa de recepción (20) a lo largo de un primer tramo adicional (P24A') de trayectoria, y de la mesa de recepción (20) al elemento de transporte (8) a lo largo de un segundo tramo adicional (P24R') de trayectoria; estando la primera rueda (22) y la segunda rueda (24) equipadas con los respectivos ejes conducidos (25, 26) que están en fase entre sí y que giran en la misma dirección de rotación (R25, R26) para permitir que el al menos un cabezal de contacto (21) y el al menos un cabezal de contacto adicional (21') coloquen las cápsulas (1) y las cápsulas adicionales (1') sobre la mesa de recepción (20), respectivamente, estando las cápsulas adicionales (1') alternas, yuxtapuestas y orientadas en la dirección opuesta con respecto a las cápsulas (1) sobre la mesa de recepción (20).

Description

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Preferiblemente, los cabezales de contacto 21 y los cabezales de contacto adicionales 21’ están equipados con medios de succión 29 para sujetar las cápsulas 1 y las cápsulas adicionales 1’ que se van a recoger y colocar sobre la mesa de recepción 20.

Por motivos de simplicidad, los medios de succión 29 se representan esquemáticamente como un bloque en un único cabezal de contacto 21 de la primera rueda 22 en la figura 5. Debe entenderse que todos los cabezales de contacto 21 y todos los cabezales de contacto adicionales 21’ pueden estar equipados con medios de succión 29.

La descripción que se indica a continuación, aunque se refiere por motivos de simplicidad a la primera rueda 22, a los cabezales de contacto 21 y a los medios de movimiento 23, también se aplica a la segunda rueda 24, a los cabezales de contacto adicionales 21’ y a los medios de movimiento adicionales 23’.

Preferiblemente, los medios de movimiento 23 comprenden un primer par 27 de brazos articulados 27’, 27" y un segundo par 28 de brazos articulados 28’, 28" que tienen un correspondiente punto de conexión P27, P28 situado en la rueda 22 y de tal manera que cada par forme una unión de cinco barras.

El cabezal de contacto 21 se asocia (a través de un brazo 21a, ventajosamente con forma de L) a uno de los brazos de un par (en este caso, el etiquetado 27").

La estructura cinemática obtenida de esta manera proporciona al cabezal de contacto 21 dos grados de libertad y le permite adoptar las posiciones avanzada y retirada que se han mencionado anteriormente mientras que al mismo tiempo le permite realizar un movimiento adaptativo de acuerdo con el movimiento rotatorio de la rueda 22. De esta manera, el cabezal de contacto 21, por un lado, puede recoger la cápsula 1 con un movimiento sustancialmente a lo largo del eje longitudinal Z10 del compartimento 10 durante el tiempo necesario para dejarlo salir del compartimento 10 del elemento de transporte 8 y, por otro lado, puede colocar la cápsula 1 sobre la mesa de recepción 20 en una posición correcta: esto es cierto incluso en presencia de movimientos relativos continuos entre la primera rueda 22, el elemento de transporte 8 (es decir, con el sistema de recogida de cápsulas de tipo seguidor) y la mesa de recepción 20.

El movimiento del primer par 27 de brazos 27’, 27" y del segundo par 28 de brazos 28’, 28" puede obtenerse con perfiles de leva internos de la primera rueda 22.

En una realización alternativa ilustrada en la figura 8, el primer par 27 de brazos articulados 27’, 27" y el segundo par 28 de brazos articulados 28’, 28" tienen unos respectivos puntos de conexión P27, P28 que se superponen sobre la rueda 22, es decir, se sitúan a lo largo de un eje de rotación común paralelo al eje de rotación X25 de la rueda 22, incluso si los brazos se mueven independientemente entre sí.

Dispuestas circunferencialmente en la rueda 22 puede haber dos o más unidades constituidas por un cabezal de contacto 21 y los respectivos medios de movimiento 23 con el primer par 27 y el segundo par 28 de brazos articulados, mientras que se mantienen puntos de recogida y colocación únicos (cadena 8 y mesa de recepción 20). En la realización ilustrada, hay cuatro unidades en la rueda 22, situadas a 90º entre sí en función de las velocidades de producción necesarias para recoger las cápsulas 1 del elemento de transporte 8.

Debe apreciarse que durante el transcurso de una rotación completa de la primera rueda 22 -por ejemplo, sentido antihorario con referencia a la figura 5 -el cabezal de contacto 21 está en una posición de recogida avanzada cuando está en el elemento de transporte 8, en una posición de retirada al moverse a lo largo de un primer tramo P24A de trayectoria hacia la mesa de recepción 20, en la posición avanzada de nuevo cuando coloca la cápsula 1 del elemento de transporte 8 sobre la mesa de recepción 20 (mostrada con una línea discontinua) y, por último, en una posición de retirada de nuevo al moverse a lo largo de un segundo tramo P24R de la mesa de recepción 20 hacia el elemento de transporte 8 para recoger otra cápsula.

En la figura 5, el cabezal 21 en la posición avanzada en la que coloca la cápsula 1 sobre la mesa de recepción 20, se muestra con líneas discontinuas.

En la realización ilustrada, la primera rueda 22 y la segunda rueda 24 comprenden cada una cuatro unidades, cada una constituida por un cabezal de contacto 21 y los respectivos medios de movimiento 23, y un cabezal de contacto adicional 21’ y los respectivos medios de movimiento 23’, respectivamente.

Gracias a este tipo de estructura, el elemento de transporte 8 se vacía progresivamente de las cápsulas 1 y de las cápsulas adicionales 1’ en un tramo reducido de la trayectoria P, pero con la posibilidad de una elevada velocidad de tránsito. Dependiendo de la productividad requerida, son imaginables configuraciones de la estación de salida 14 con una única rueda 22, o uno o más pares de primeras ruedas 22 y segundas ruedas 24, y con un número diferente de cabezales de contacto 21.

En una realización no ilustrada, la productividad de la estación de salida 14 puede aumentarse adicionalmente, aumentando el número de unidades constituidas de cabezales de contacto 21 y medios de movimiento 23,

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montando dos o más unidades lado a lado a lo largo de direcciones paralelas al eje de rotación X25 de la rueda 22 correspondiente. Como resultado, el elemento de transporte 8 comprenderá los eslabones 8m con los compartimentos 10 que están de lado a lado transversalmente de la dirección de alimentación.

En una realización alternativa no ilustrada, la estación de salida 14 puede comprender una, dos o más mesas de recepción 20 situadas a diferentes alturas. La invención también proporciona un proceso para recoger cápsulas 1 de un solo uso para el extracto o infusión de bebidas.

De acuerdo con la invención, el proceso comprende las siguientes etapas:

-recoger las cápsulas 1 de los respectivos compartimentos 10 de un elemento de transporte 8 a través de la mediación de al menos un cabezal de contacto 21 conectado a los medios de movimiento 23 de una primera rueda 22;

-mover las cápsulas 1 lejos de los respectivos compartimentos 10 mediante un movimiento de los medios de movimiento 23, estando este movimiento combinado con una rotación de la primera rueda 22 en una primera dirección R25;

-transportar las cápsulas 1 sujetas por el cabezal de contacto 21 a lo largo de un primer tramo P24A de trayectoria con una trayectoria curva, que permite una primera rotación de las cápsulas 1 a través de un primer ángulo α, hacia una mesa de recepción 20;

-colocar las cápsulas 1 en la mesa de recepción 20 a través de la mediación de al menos un cabezal de contacto 21 en el extremo del primer tramo P24A de trayectoria;

-suministrar las cápsulas 1 a lo largo de la mesa de recepción 20 lejos de la primera rueda 22.

Preferiblemente, el proceso de acuerdo con la invención comprende las siguientes etapas adicionales:

-recoger las cápsulas adicionales 1’ de los respectivos compartimentos adicionales 10 del elemento de transporte 8 a través de la mediación de al menos un cabezal de contacto adicional 21’ conectado a los medios de movimiento adicionales 23’ de una segunda rueda 24; siendo las cápsulas adicionales 1’ recogidas corriente abajo de las cápsulas 1 con respecto a una dirección de alimentación PA del elemento de transporte 8;

-mover las cápsulas adicionales 1’ lejos de los respectivos compartimentos adicionales 10 mediante un movimiento adicional de los medios de movimiento adicionales 23’; estando el movimiento adicional combinado con una rotación de la segunda rueda 24 en una segunda dirección R26, siendo la segunda dirección R26 la misma que la primera dirección R25, y estando la segunda rueda 24 montada junto con la primera rueda 22 a lo largo de una dirección de alimentación del elemento de transporte 8;

-transportar las cápsulas adicionales 1’ sujetas por el cabezal de contacto adicional 21’ a lo largo de un primer tramo adicional P24A’ de trayectoria con una trayectoria curvada, que permite una segunda rotación de las cápsulas adicionales 1’ a través de un segundo ángulo β hacia la mesa de recepción 20;

-colocar las cápsulas adicionales 1’ sobre la mesa de recepción 20 a través de la mediación del cabezal de contacto adicional 21’ en el extremo del primer tramo adicional P24A’ de trayectoria;

-suministrar las cápsulas 1 y las cápsulas adicionales 1’ a lo largo de la mesa de recepción 20 lejos de la segunda rueda 24.

En el extremo de las etapas de colocación respectivas, las cápsulas adicionales 1’ se yuxtaponen con, y se orientan en la dirección opuesta a, las cápsulas 1 sobre la mesa de recepción 20.

Ventajosamente, en el extremo de las etapas de colocación respectivas, las cápsulas adicionales 1’ se alternan con las cápsulas 1 sobre la mesa de recepción 20. El valor del segundo ángulo β diferente al del primer ángulo α.

El valor del segundo ángulo β es de 360º menos α.

En vista de ello, el cabezal de contacto adicional 21’, siguiendo una rotación de la segunda rueda 24 a través del segundo ángulo β, coloca la cápsula adicional 1’ en la mesa de recepción 20 orientada en la dirección opuesta con respecto a la cápsula 1 colocada por la primera rueda 22. En otras palabras, las cápsulas 1 y las cápsulas adicionales 1’ están a 180º entre sí sobre un eje paralelo a los ejes de rotación X25, X26 de las ruedas 22, 24 (véase la figura 7). Preferiblemente, la primera rueda 22 y la segunda rueda 24 giran a la misma velocidad.

Ha de apreciarse que los dos grados de libertado de los cabezales 21 y los cabezas adicionales 21’ permiten que las cápsulas 1 y las cápsulas adicionales 1’ se coloquen con precisión y de forma segura sobre la mesa de recepción 20

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