ES2676908T3 - Unidad y método para llenar recipientes de cápsulas de un solo uso para bebidas de extracción o de infusión - Google Patents
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Abstract
Una unidad para llenar recipientes (2) con una dosis (33) de un producto, que comprende: - una línea (4) para transportar los recipientes (2) que se extiende a lo largo de una primera trayectoria de movimiento (P) y provista de una pluralidad de asientos de soporte (5) para los recipientes (2) dispuestos sucesivamente a lo largo de la primera trayectoria de movimiento (P); - una estación (SR) para llenar los recipientes (2) con una dosis (33) de un producto; caracterizada por que la estación de llenado (SR) comprende: - al menos un primer asiento de contención (S1) fabricado en un elemento de contención (20) y diseñado para recibir una dosis (33) de un producto; - un dispositivo de movimiento (10) que comprende un primer elemento rotatorio (9) diseñado para hacer rotar el elemento de contención (20) alrededor de un primer eje de rotación (X1), para mover el al menos un primer asiento de contención (S1) a lo largo de una trayectoria cerrada (PS); - un dispositivo de ajuste (11) diseñado para mover el elemento de contención (20) radialmente en relación con el primer eje de rotación (X1), para ajustar la posición del al menos un primer asiento de contención (S1) a lo largo de la trayectoria cerrada (PS) entre una posición (P1) para recibir la dosis y una posición (P2) para liberar la dosis (33) dentro de un recipiente respectivo (2); - una subestación (ST1) para formar la dosis (33) dentro del al menos un primer asiento de contención (S1), provista de un dispositivo (6) para liberar una cantidad predeterminada del producto que forma la dosis (33) dentro del al menos un primer asiento de contención S1 localizado en la posición de recepción (P1); - una subestación (ST3) para liberar la dosis (33) del producto desde el al menos un primer asiento de contención (S1) colocado en la posición de liberación (P2) en un recipiente respectivo (2) transportado por la línea de transporte (4), estando el dispositivo de ajuste (11) configurado para colocar el al menos un primer asiento de contención (S1) en la posición de recepción (P1) en la subestación de formación (ST1) y en la posición de liberación (P2) en la subestación de liberación (ST3).
Description
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DESCRIPCION
Unidad y metodo para llenar recipientes de capsulas de un solo uso para bebidas de extraccion o de infusion Campo tecnico
La presente invencion se refiere a una unidad y un metodo para llenar recipientes con una dosis de producto. Ventajosamente, los recipientes pueden definir capsulas de un solo uso para bebidas de extraccion o de infusion.
Antecedentes de la invencion
Las capsulas de la tecnica anterior, usadas en maquinas para la elaboracion de bebidas de extraccion o de infusion, comprenden en su forma mas simple, lo siguiente:
- un recipiente exterior ngido en forma de copa que comprende una parte inferior perforable o perforada y una abertura superior provista de un reborde (y que tiene normalmente, pero no necesariamente, la forma de un cono truncado);
- una dosis de producto para bebidas de extraccion o de infusion contenida en el recipiente exterior;
- y una longitud de lamina obtenida a partir de una banda para sellar (hermeticamente) la abertura del recipiente ngido y disenada (normalmente pero no necesariamente) para perforarse por una boquilla que suministra lfquido a presion.
Normalmente, pero no necesariamente, la lamina de sellado, se obtiene a partir de una banda de material flexible.
En algunos casos, las capsulas pueden comprender uno o mas elementos de filtrado ngidos o flexibles.
Por ejemplo, un primer filtro (si esta presente) puede localizarse en la parte inferior del recipiente ngido. Puede interponerse un segundo filtro (si esta presente) entre la pieza de lamina de sellado y la dosis de producto.
La dosis de producto puede estar en contacto directo con el recipiente exterior ngido en forma de copa, o con un elemento de filtrado.
La capsula hecha de esta manera se recibe y se usa en las ranuras espedficas en maquinas para elaborar bebidas.
En el sector tecnico en cuestion, se siente especialmente la necesidad de llenar de una manera sencilla y eficaz los recipientes ngidos en forma de copa o los elementos de filtrado, al tiempo que se mantiene una alta productividad.
Cabe senalar que, en este sentido, hay maquinas de envasado de la tecnica anterior que tienen una unidad de llenado que permite el llenado simultaneo de varias filas paralelas de recipientes ngidos en forma de copa, que se hacen avanzar.
En este caso, cada fila de recipientes ngidos en forma de copa esta asociada con un dispositivo de llenado especializado, equipado en general con un alimentador de tornillo para permitir el descenso del producto dentro del recipiente.
Evidentemente, este tipo de unidad es, por lo tanto, bastante cara y compleja, ya que comprende una pluralidad de dispositivos y accionadores (uno para cada dispositivo de tornillo), que son independientes unos de otros y que necesariamente deben estar coordinados.
Ademas, la fiabilidad general de la maquina que resulta de esta configuracion/disposicion de elementos esta necesariamente limitada debido a que la tasa de fallos esta inevitablemente vinculada con el numero de dispositivos y accionadores presentes.
El documento WO2013/144837A1 desvela una unidad para llenar recipientes de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.
El documento WO01/34475A1 desvela una instalacion para la fabricacion de tabletas previamente medidas individuales. Una necesidad muy sentida por los operarios en este sector es la de tener una unidad y un metodo para llenar recipientes (recipientes ngidos en forma de copa o elementos de filtracion) que formen capsulas de un solo uso para bebidas de extraccion o de infusion que sean especialmente simples, fiables y economicas y al mismo tiempo mantener una alta productividad general.
Divulgacion de la invencion
El objetivo de la presente invencion, por lo tanto, es satisfacer la necesidad mencionada anteriormente proporcionando una unidad y un metodo para llenar recipientes (recipientes ngidos en forma de copa) que forman
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capsulas de un solo uso para bebidas de extraccion o de infusion que puedan fabricarse de manera relativamente simple y economica y que sean especialmente fiables.
Otro objetivo de la invencion es proporcionar una maquina para envasar capsulas de un solo uso para bebidas de extraccion o de infusion que pueda garantizar una alta productividad.
Un objetivo adicional es proporcionar una unidad y un metodo de llenado de capsulas de un solo uso para bebidas de extraccion o de infusion para llenar los recipientes en forma de copa que reduzcan la variabilidad del peso del producto introducido en los recipientes en forma de copa.
Los objetivos de la invencion se logran con una unidad de acuerdo con la reivindicacion 1 y un metodo de acuerdo con la reivindicacion 18.
Breve descripcion de los dibujos
Las caractensticas tecnicas de la invencion, con referencia a los objetivos anteriores, se describen con claridad en las reivindicaciones siguientes y sus ventajas son evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada, con referencia a los dibujos adjuntos que ilustran una realizacion a modo de ejemplo no limitante de la invencion y en los que:
- la figura 1 es una vista esquematica de una maquina para envasar elementos de contencion que forman capsulas de un solo uso para bebidas de extraccion o de infusion que comprende una unidad de llenado de acuerdo con la invencion;
- la figura 2 es una vista esquematica de una capsula de un solo uso para bebidas que puede elaborarse por la maquina de la figura 1;
- la figura 3 es una vista lateral esquematica de la unidad de llenado presente en la maquina de acuerdo con la invencion, de la figura 1;
- las figuras 4 a 8 muestran vistas laterales respectivas parcialmente en seccion transversal de la unidad de llenado de la figura 3 de acuerdo con diferentes etapas operativas;
- la figura 9 muestra una ampliacion de un detalle de la unidad de llenado de las figuras anteriores;
- las figuras 10 y 12 son vistas en planta desde arriba de algunos componentes de la unidad de llenado de las figuras anteriores;
- la figura 13 ilustra esquematicamente una ley preferida de velocidad de rotacion de un elemento rotatorio que forma parte de la unidad de llenado de acuerdo con las figuras 1 a 12;
- la figura 14 ilustra esquematicamente una primera ley de velocidad de rotacion de dos elementos rotatorios que forman parte de la unidad de llenado de acuerdo con las figuras 1 a 12;
- la figura 15 ilustra esquematicamente una segunda ley de velocidad de rotacion de dos elementos rotatorios que forman parte de la unidad de llenado de acuerdo con las figuras 1 a 12;
- la figura 16 es una vista en planta desde arriba de una segunda realizacion de la unidad de llenado;
- la figura 17 es una vista en seccion transversal esquematica de una estacion de llenado de una unidad de llenado de la figura 16, con algunas partes recortadas para ilustrar mejor otras;
- la figura 18 muestra una ampliacion de un detalle de la unidad de llenado de la figura 16;
- la figura 19 es una vista en planta desde arriba de una tercera realizacion de la unidad de llenado;
- la figura 20 muestra una ampliacion de un detalle de la unidad de llenado de la figura 19;
- la figura 21 muestra una realizacion adicional del dispositivo de llenado, aplicable a la unidad de llenado ilustrada
en las figuras 1 a 12.
Descripcion detallada de las realizaciones preferidas de la invencion
Con referencia a los dibujos adjuntos, el numero 1 indica una unidad para llenar recipientes 2 que forman capsulas de un solo uso 3 para bebidas de extraccion o de infusion, con una dosis 33 de producto solido en polvo, granulos u hojas, tales como cafe, te, leche, chocolate o combinaciones de estos.
La unidad de llenado 1 es especialmente adecuada para llenar recipientes 2 que forman capsulas de un solo uso 3 con productos en polvo, preferentemente cafe.
Mas espedficamente, como se ilustra en la figura 2, las capsulas de un solo uso 3 para bebidas de extraccion o de infusion comprenden, en una realizacion minima, pero no limitante: un recipiente ngido en forma de copa 2 (normalmente para definir una forma troncoconica) que comprende una base 30 y una abertura superior 31 equipada con un collar 32; una dosis 33 de producto de extraccion o de infusion contenida en el recipiente ngido 2 y una tapa 34 para cerrar la abertura superior 31 del recipiente ngido 2.
La capsula 3 puede comprender uno o mas elementos de filtrado o retencion de producto (no ilustrados en el presente documento por razones de simplicidad).
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En la capsula 3 ilustrada en la figura 2, el cuerpo ngido en forma de copa 2 define el recipiente a llenar con una dosis 33 de producto.
Otros tipos de capsulas pueden llenarse con la unidad de llenado de acuerdo con la invencion, por ejemplo, capsulas en las que la dosis 33 de producto esta contenida en, y retenida por, un elemento de filtrado conectado al recipiente ngido, pudiendo el recipiente ngido estar cerrado o abierto en la parte inferior.
En otras palabras, en las capsulas no ilustradas, un elemento de filtrado puede contener y retener la dosis 33 de producto, que forma el recipiente en combinacion con el cuerpo ngido con el que esta acoplado.
En la siguiente descripcion, se hara referencia al cuerpo ngido en forma de copa 2 como el recipiente, pero se entiende que la invencion puede realizarse con referencia a las capsulas en las que el recipiente esta formado por un elemento de filtrado (u otros componentes de la capsula disenados para contener una dosis 33 de producto) y por el cuerpo ngido respectivo al que esta conectado.
Cabe senalar que la unidad de llenado 1 comprende una lmea 4 para el transporte (es decir, el movimiento) de los recipientes ngidos en forma de copa 2 disenados para contener una cantidad predeterminada de producto de extraccion o de infusion (dosis 33) y una estacion de llenado SR.
La lmea de transporte 4 se extiende a lo largo de una primera trayectoria de movimiento P y esta provista de una pluralidad de asientos 5 para soportar los recipientes ngidos 2, dispuestos en sucesion a lo largo de la primera trayectoria P. Preferentemente, la primera trayectoria de movimiento P es una trayectoria cerrada que se encuentra en un plano horizontal.
Los asientos de soporte 5 estan dispuestos uno tras otro, no necesariamente de manera continua. Ademas, cada uno de los asientos de soporte 5 tiene un eje vertical de extension correspondiente.
La lmea de transporte 4 comprende un elemento de transporte 39 al que los asientos de soporte 5 estan conectados para moverse a lo largo de la primera trayectoria P.
El elemento de transporte 39 esta cerrado en un bucle alrededor de unos medios de movimiento 17 que rotan alrededor de unos ejes verticales para mover el elemento de transporte 39.
Preferentemente, el elemento de transporte 39 es una cadena 40 que comprende una pluralidad de eslabones, articulados entre sf en sucesion alrededor de los ejes verticales correspondientes, para formar un bucle sin fin.
Al menos uno de los eslabones comprende al menos un asiento de soporte 5 con un eje vertical para el recipiente ngido correspondiente 2 que puede colocarse con la abertura 31 orientada hacia arriba.
Cabe senalar que la cadena 40 puede comprender tanto eslabones que tienen un asiento de soporte correspondiente 5 como eslabones de conexion que no estan provistos de asientos de soporte 5 y que se interponen entre los eslabones provistos de asientos de soporte 5. Por lo tanto, preferentemente, cada asiento de soporte 5 comprende un cierto numero de eslabones.
Como alternativa, en una realizacion no ilustrada, el elemento de transporte 39 puede comprender una cinta flexible a la que estan fijados los asientos de soporte 5 para los recipientes ngidos 2.
Preferentemente, pero no necesariamente, los medios de movimiento 17 rotan continuamente alrededor de ejes verticales para permitir que el elemento de transporte 39 se mueva de manera continua.
A continuacion se describe la estacion SR para el llenado de los recipientes ngidos en forma de copa 2.
La estacion SR para el llenado de los recipientes ngidos en forma de copa 2 comprende:
- al menos un primer asiento de contencion S1 (en lo sucesivo en el presente documento denominado primer asiento S1 o tambien primer asiento de recepcion S1) disenado para recibir una dosis 33 de producto;
- un dispositivo 10 para mover el primer asiento S1 a lo largo de una trayectoria cerrada PS;
- un dispositivo 11 para ajustar la posicion del primer asiento S1, configurado para ajustar la posicion del primer asiento S1 a lo largo de la trayectoria cerrada PS, entre una posicion P1 para recibir la dosis 33 y una posicion P2 para liberar la dosis 33 dentro de uno de los recipientes 2;
- una subestacion ST1 para formar la dosis 33 dentro del al menos un primer asiento de contencion S1, provista de un dispositivo 6 para liberar una cantidad predeterminada de producto que forma la dosis 33 dentro del al menos un primer asiento S1 localizado en la posicion P1 para recibir la dosis;
- una subestacion ST3 para liberar la dosis 33 de producto desde el al menos un asiento de contencion S1 colocado en la posicion P2 para liberar la dosis en un recipiente 2 transportado por la lmea de transporte 4.
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Cabe senalar que, por razones de claridad, solo una parte del producto en el dispositivo de liberacion 6 se ilustra en las figuras 3 a 5. En realidad, el dispositivo de liberacion 6 esta, en condiciones operativas, normalmente lleno del producto a dosificar.
El dispositivo 11 para ajustar la posicion esta configurado para colocar el al menos un primer asiento S1 en la posicion P1 para recibir en la subestacion ST1 para formar la dosis 33 y en la posicion P2 para liberar la dosis en la subestacion ST3 para liberar la dosis 33.
A continuacion, se describen con mas detalle todos los componentes mencionados anteriormente que forman parte de la estacion de llenado SR de los recipientes ngidos en forma de copa 2, con especial referencia a los dibujos adjuntos.
Cabe senalar que el dispositivo 10 para mover el primer asiento de contencion S1 comprende un primer elemento (o dispositivo) 9 que rota alrededor de un primer eje X1 de rotacion que es sustancialmente vertical, en el que se conecta el primer asiento de contencion S1 para que rote alrededor del primer eje vertical X1 de rotacion.
Preferentemente, el primer elemento rotatorio 9 comprende una rueda, conectada al medio respectivo para accionar la rotacion (por ejemplo, conectada a una unidad de accionamiento, no ilustrada en el presente documento).
Mas espedficamente, la estacion de llenado SR comprende, preferentemente, una pluralidad de primeros asientos S1.
Los primeros asientos S1 estan conectados radialmente al primer elemento rotatorio 9 para rotar con el mismo. Preferentemente, los primeros asientos S1 se colocan a lo largo de un arco de un drculo del elemento rotatorio 9, incluso mas preferentemente se colocan a lo largo de toda la circunferencia que tiene como centro un punto del primer eje X1.
Aun mas preferentemente, los primeros asientos S1 son angularmente equidistantes entre sf a lo largo de una circunferencia que tiene como centro un punto del primer eje X1.
Cabe senalar que cada primer asiento S1 se mueve por el primer elemento rotatorio 9 en rotacion con el fin de acoplarse dclicamente, durante la rotacion, a las subestaciones para formar ST1 y liberar ST3 la dosis.
En la realizacion ilustrada en los dibujos adjuntos, los primeros asientos de contencion S1 se soportan por el primer elemento rotatorio 9 de una manera radialmente movil.
De acuerdo con este aspecto, el dispositivo de ajuste 11 esta configurado para mover el al menos un primer asiento S1 radialmente en relacion con el primer eje X1 de rotacion entre la posicion P1 para recibir la dosis y la posicion P2 para liberar la dosis.
Mas espedficamente, el dispositivo de ajuste 11 esta configurado para mover el al menos un primer asiento S1 radialmente en una carrera hacia delante desde la posicion P1 para recibir la dosis a la posicion P2 para liberar la dosis y de acuerdo con una carrera de retorno desde la posicion P2 para liberar la dosis a la posicion P1 para recibir la dosis.
En la realizacion ilustrada, el primer asiento S1 esta formado en un elemento 20 para contener la dosis (teniendo preferentemente una forma alargada).
Preferentemente, el primer asiento S1 es un asiento pasante.
En otras palabras, preferentemente, el primer asiento pasante S1 se extiende entre una cara superior y una cara inferior del elemento mencionado anteriormente 20 para contener la dosis.
Preferentemente, el primer asiento S1 tiene una forma cilmdrica, es decir, tiene una seccion transversal circular.
De acuerdo con otro aspecto, la unidad de llenado 1 comprende un elemento 21 para alojar el elemento 20 para contener la dosis, provisto de unas aberturas superiores 23A, 23B y unas aberturas inferiores 22A, 22B.
Preferentemente, el elemento de alojamiento 21 esta fijado al elemento rotatorio 9, de tal manera que pueda hacerse rotar por el elemento rotatorio sin modificar la posicion.
En la practica, el elemento de alojamiento 21 define una cavidad de alojamiento, en cuyo interior el elemento 20 para contener la dosis se inserta de manera movil para que pueda moverse entre la posicion P1 para recibir la dosis y la posicion P2 para liberar la dosis.
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Ventajosamente, el elemento de contencion 20 puede moverse en un plano horizontal.
Una rotacion del elemento rotatorio 9 determina una rotacion del elemento de contencion 20 y el elemento de alojamiento 21 alrededor del primer eje X1 de rotacion.
La unidad de llenado 1 tambien comprende una pista, o leva, 57 que tiene unas paredes laterales 11A, 11B una frente a otra. La pista 57 se extiende en una trayectoria de bucle cerrado.
El elemento 20 para contener la dosis esta configurado para acoplarse a la pista 57, de tal manera que puede ajustarse la posicion del elemento 20 para contener la dosis a lo largo de la trayectoria cerrada PS.
Cabe senalar que la pista 57 es fija con respecto al bastidor 29 de la unidad de llenado 1, es decir, no se hace rotar como uno solo con el elemento rotatorio 9.
En la practica, cabe senalar que el elemento 20 para contener la dosis esta equipado con una parte, o seguidor de leva, 20a disenada para insertarse en la pista 57.
Cabe senalar que la parte 20a y la pista 57 definen, en combinacion, un dispositivo de leva configurado para ajustar la posicion del primer asiento S1 a lo largo de la trayectoria cerrada PS.
Cabe senalar tambien que el elemento de contencion 20, el elemento de alojamiento 21 y el dispositivo de leva (20a, 57) definen el dispositivo mencionado anteriormente 11 para ajustar la posicion del primer asiento S1 a lo largo de la trayectoria cerrada PS.
Cabe senalar tambien que el elemento de alojamiento 21 comprende una pared superior 50, provista de una primera abertura superior 23A y una segunda abertura superior 23B.
La primera abertura superior 23A esta localizada en una posicion cerca del eje X1, mientras que la segunda abertura superior 23B esta localizada en una posicion lejos del eje X1.
El elemento de alojamiento 21 tambien comprende una pared inferior 51, provista de una primera abertura inferior 22A y una segunda abertura inferior 22B.
La primera abertura inferior 22A esta localizada en una posicion cerca del eje X1, mientras que la segunda abertura inferior 22B esta localizada en una posicion lejos del eje X1.
Preferentemente, la primera abertura superior 23A se superpone verticalmente con la primera abertura inferior 22A. Preferentemente, la segunda abertura superior 23B se superpone verticalmente con la segunda abertura inferior 22B.
Las aberturas primera y segunda 22A, 22B, 23A, 23B, estan en comunicacion con la cavidad de alojamiento definida por el elemento de alojamiento 21 y en cuyo interior puede moverse radialmente el elemento de contencion 20.
El elemento de contencion 20, por lo tanto el primer asiento S1, puede moverse de tal manera que se coloque:
- en la primera posicion P1 para recibir la dosis 33, en una condicion de alineacion vertical con la primera abertura superior 23A y la primera abertura inferior 22A, y
- en la segunda posicion P2 para recibir la dosis 33, en una condicion de alineacion vertical con la segunda abertura superior 23B y la segunda abertura inferior 22B.
En otras palabras, cuando el primer asiento S1 se coloca verticalmente alineado con la primera abertura superior 23A y la primera abertura inferior 22A, el primer asiento S1 esta en la posicion P1 para recibir la dosis, mientras que cuando el primer asiento S1 se coloca verticalmente alineado con la segunda abertura superior 23B y la segunda abertura inferior 22B, el primer asiento S1 esta en la posicion P2 para liberar la dosis 33.
Cada primer asiento S1 se define, preferentemente, por las paredes laterales de una cavidad 18 y por una pared inferior F (la pared inferior F es una pared movil, es decir, puede definirse por uno o mas elementos en funcion de la posicion del primer asiento).
Preferentemente, la cavidad 18 es una cavidad cilmdrica.
Ademas, aun mas preferentemente, la cavidad 18 tiene un eje vertical de extension (en paralelo al primer eje X1 de rotacion).
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Una vez mas, preferentemente, la estacion de llenado SR comprende, para cada primer asiento S1:
- un primer piston 13, que puede moverse entre una posicion inferior y una posicion superior y que forma la pared inferior mencionada anteriormente F del primer asiento S1 cuando el primer asiento S1 esta en la posicion P1 para recibir la dosis;
- medios 14 para mover el primer piston 13, para mover el primer piston 13 entre las posiciones inferior y superior de tal manera que se ajuste el volumen dentro del primer asiento S1.
Ejemplos de los medios de movimiento 14 son motores electricos, dispositivos neumaticos, dispositivos de leva, y otros dispositivos de la tecnica anterior.
Preferentemente, pero no necesariamente, la estacion de llenado SR comprende unos medios de movimiento 14 que son independientes para cada primer piston 13, de manera que cada piston 13 puede moverse independientemente de los otros.
Cabe senalar que cada primer piston 13 se hace rotar por el elemento rotatorio 9.
Mas espedficamente, los primeros pistones 13 se colocan en una posicion radial predeterminada con respecto al eje X1 del elemento rotatorio 13.
De acuerdo con otro aspecto, la unidad de llenado 1 comprende una unidad de control 15, disenada para controlar uno o mas elementos moviles de la unidad.
La unidad de control 15 esta configurada para controlar, cuando el primer asiento S1 se coloca en la subestacion ST1 para formar la dosis, el movimiento del primer piston 13 para colocarlo en una posicion predeterminada correspondiente a un volumen interno deseado del primer asiento S1.
En la practica, como se describe con mas detalle a continuacion, el primer piston 13 se coloca a una altura predeterminada, de manera que el primer asiento S1 tiene un volumen interno predeterminado y deseado (que se llena con una cantidad predeterminada de producto).
Cabe senalar tambien que el primer piston 13 define la parte inferior F del primer asiento S1 al menos en la subestacion de formacion ST 1.
Cuando el elemento de contencion 20 se mueve desde la primera posicion de recepcion P1 a la segunda posicion de liberacion P2, el primer piston 13 se coloca a una altura tal que crea una continuidad con la pared inferior 51 del elemento de alojamiento 21 con el fin de definir la parte inferior F del primer asiento S1.
Las subestaciones de formacion ST1 y de liberacion ST3 de la dosis 33 se colocan a lo largo de la periferia del primer elemento rotatorio 9, de tal manera como para acoplarse dclicamente con los primeros asientos S1 durante la rotacion alrededor del primer eje X1.
Mas espedficamente, las subestaciones de formacion ST1 y de liberacion ST3 de la dosis estan dispuestas en una posicion predeterminada con respecto a un bastidor 29 de la estacion de llenado SR, a lo largo de la trayectoria de movimiento cerrada P1 de los primeros asientos S1.
En una rotacion completa del primer elemento rotatorio 9 cada primer asiento S1 se coloca en la subestacion de formacion ST 1 de la dosis y en la subestacion de liberacion ST3 de la dosis.
Ventajosamente, la unidad de llenado 1 comprende, ademas, una subestacion ST2 para compactar la dosis, configurada para compactar la dosis dentro del primer asiento S1. En realizaciones alternativas no ilustradas, puede omitirse la estacion sT2 para compactar la dosis.
La subestacion de compactacion ST2 esta localizada a lo largo de la trayectoria cerrada PS entre la subestacion ST 1 para formar la dosis y la subestacion ST3 para liberar la dosis.
Mas espedficamente, el primer asiento S1 durante la rotacion intercepta en primer lugar (es decir, se coloca en) la estacion de formacion sT1, a continuacion la estacion de compactacion ST2 y por ultimo la subestacion ST3 para liberar la dosis.
Preferentemente, la trayectoria cerrada PS es una trayectoria circular alrededor del primer eje X1.
Aun mas preferentemente, la trayectoria cerrada PS se encuentra en un plano horizontal.
A continuacion se describe la subestacion ST 1 para formar la dosis 33.
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La subestacion ST1 para formar la dosis 33 se coloca en una region R1 para formar la dosis 33.
En la subestacion ST1 para formar la dosis 33 se encuentra el dispositivo de liberacion 6, disenado para liberar una cantidad predeterminada de producto (que define la dosis 33) dentro del asiento de contencion S1 colocado en la region R1 para formar la dosis 33.
El dispositivo de liberacion 6 de acuerdo con una primera realizacion comprende una tolva 38 (llena, durante el uso, con productos sueltos) que tiene en la parte inferior una salida para el producto.
Cabe senalar que la tolva 38 esta configurada para crear una capa de producto en la region R1 para formar la dosis 33 por encima de los primeros asientos S1, con el fin de liberar el producto dentro del primer o primeros asientos S1 colocados, cada vez, en la region de formacion R1.
Mas espedficamente, la salida de la tolva 38 se conforma de tal manera que ocupa una parte de la trayectoria de movimiento cerrada P1 de los primeros asientos S1.
Mas espedficamente, de acuerdo con una realizacion, la salida de la tolva tiene la forma de un arco, centrada en el primer eje X1.
La salida de la tolva 38 libera el producto en una pluralidad de primeros asientos S1 colocados temporalmente en la region R1, es decir, opuestos por debajo de la salida de la tolva 38.
En otras palabras, los primeros asientos S1, que pasan por debajo de la tolva 38, se llenan con producto, en un tiempo de llenado que depende de la velocidad de transito de los primeros asientos S1 en la region de formacion R1 y de la amplitud de la parte de la trayectoria de movimiento cerrada PS de los primeros asientos S1 ocupados por la salida 19 de la tolva 38.
De acuerdo con una realizacion, el dispositivo de liberacion 6 comprende al menos un primer elemento rotatorio 40a, disenado para rotar alrededor de un primer eje longitudinal de rotacion X4.
El primer eje de rotacion X4 del primer elemento rotatorio 40a esta fijo con respecto a la tolva 38 o, igualmente, al bastidor 29.
El primer elemento rotatorio 40a esta configurado para crear un flujo de producto (bajo presion) que intercepta el al menos un primer asiento S1 y para liberar el producto en el interior del al menos un primer asiento de contencion S1 en transito a traves de la region R1 para formar la dosis.
Preferentemente, el primer elemento rotatorio 40a opera en la region R1 para formar la dosis en un asiento S1, o en una pluralidad de asientos S1 simultaneamente en transito a traves de la region de formacion R1.
Cabe senalar que el dispositivo de liberacion 6 tambien comprende unos medios de accionamiento (tales como, por ejemplo, una primera unidad de accionamiento), acoplados operativamente al primer elemento rotatorio 40a para hacer rotar el elemento rotatorio 40a.
A continuacion, se describe una realizacion en la que el primer elemento rotatorio 40a comprende un elemento 41a que define una superficie con una extension helicoidal.
La superficie helicoidal se extiende, en forma de espiral, a lo largo del primer eje de rotacion X4 del primer elemento rotatorio 40a.
Esta realizacion se ilustra en las figuras 1 a 12 y en la figura 21.
El elemento rotatorio 40a, 40b tiene un perfil helicoidal que se extiende entre un primer extremo E1 y un segundo extremo E2.
El elemento rotatorio 40a, 40b esta configurado para rotar, a una velocidad de rotacion, alrededor de un eje longitudinal de rotacion respectivo X4, X5 estacionario con respecto a la tolva 38, de tal manera que el primer extremo E1 adopta una posicion angular variable en el tiempo alrededor del eje longitudinal de rotacion respectivo X4, X5, para crear un flujo de alimentacion axial de producto, desde el segundo extremo E2 hacia el primer extremo E1, que intercepta el al menos un primer asiento de contencion S1 con el fin de liberar el producto dentro del al menos un primer asiento de contencion S1.
Este eje de rotacion respectivo X4, X5 es estacionario con respecto a la tolva 38.
Cabe senalar que el eje de rotacion X4, X5 del elemento rotatorio 40a esta inclinado con respecto a un plano horizontal.
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De acuerdo con este aspecto, el producto se alimenta desde el elemento rotatorio 40a, 40b angularmente, de acuerdo con la direccion de extension del eje de rotacion X4, X5, de manera que el movimiento del producto tambien tiene, ademas de un componente horizontal, un componente vertical que favorece la insercion del producto dentro del primer asiento S1 en transito en la region R1 para formar la dosis (comprimiendo ligeramente el producto dentro del primer asiento S1).
Ventajosamente, por lo tanto, el hecho de que el eje X4, X5 del elemento rotatorio 40a, 40b este colocado angularmente con respecto a un plano horizontal hace posible optimizar el llenado del primer asiento S1.
El elemento rotatorio 40a, 40b se hace rotar de tal manera que el producto se empuja, a lo largo de la direccion de extension del eje de rotacion X4, en la direccion desde el segundo extremo E2 hacia el primer extremo E1.
Cabe senalar que el elemento rotatorio 40a, 40b define una unidad para alimentar el producto dentro del primer asiento S1.
Tambien cabe senalar que el dispositivo de liberacion 6 comprende unos medios de accionamiento (tales como, por ejemplo, una unidad de accionamiento), acoplados operativamente al elemento relativo 40a, 40b para hacer rotar el elemento rotatorio 40a, 40b. El primer elemento rotatorio 40a tambien comprende un primer arbol respectivo 42a, al que esta conectado el elemento 41a, que define una superficie con una extension helicoidal para hacerse rotar.
El primer arbol 42a se soporta de manera rotatoria en relacion con el bastidor 29 de la unidad de llenado 1.
El primer arbol 42a se extiende a lo largo del primer eje de rotacion X4 del primer elemento rotatorio 40a.
Cabe senalar que el primer elemento rotatorio 40a descrito anteriormente define un alimentador de tornillo, que por rotacion alrededor del primer eje de rotacion X4 permite una alimentacion del producto a lo largo de la direccion de la extension axial del primer eje de rotacion X4.
Con referencia al eje de rotacion X4 del primer elemento rotatorio 40a, cabe senalar lo siguiente.
En una realizacion adicional, no ilustrada, el eje de rotacion X4 del primer elemento rotatorio 40a es horizontal.
Cabe senalar que de acuerdo con una segunda realizacion, no ilustrada, el eje de rotacion X4 del primer elemento rotatorio 40a es vertical.
Preferentemente, de manera mas general, la unidad 1 comprende un primer elemento rotatorio 40a y un segundo elemento rotatorio 40b, que actuan conjuntamente para llenar el primer asiento S1 en la region R1.
Por lo tanto, preferentemente, el dispositivo de liberacion 6 comprende, ademas del primer elemento rotatorio 40a, un segundo elemento rotatorio 40b, disenado para rotar alrededor de un segundo eje longitudinal de rotacion X5 (figura 12).
Cabe senalar que el dispositivo de liberacion 6 tambien comprende unos medios de accionamiento, acoplados operativamente al primer elemento rotatorio 40a y al segundo elemento rotatorio 40b para hacer rotar el primer elemento rotatorio 40a y el segundo elemento rotatorio 40b.
El segundo eje de rotacion X5 del segundo elemento rotatorio 40b es paralelo al primer eje X4.
Con respecto al segundo elemento rotatorio 40b, se aplican todas las consideraciones y las caractensticas tecnicas y funcionales que se han descrito y se describiran con referencia al primer elemento rotatorio 40a.
Cabe senalar que, de acuerdo con las realizaciones de las figuras 1 a 12 y 21, cada uno de los dos elementos rotatorios 40a, 40b esta equipado con un elemento helicoidal respectivo 41a, 41b y un arbol respectivo 42a, 42b, al que una helice respectiva esta conectada para hacerse rotar.
El segundo arbol 42b se soporta de manera rotatoria en relacion con el bastidor 29 de la unidad de llenado 1.
El segundo arbol 42b se extiende a lo largo del segundo eje de rotacion X5 del segundo elemento rotatorio 40b.
El segundo elemento rotatorio 40b tambien define un alimentador de tornillo, que por rotacion alrededor del segundo eje de rotacion X5 permite una alimentacion del producto a lo largo de la direccion de la extension axial del segundo eje de rotacion X5.
Ventajosamente, el primer elemento rotatorio 40a y el segundo elemento rotatorio 40b rotan de manera concordante o discordante.
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Cabe senalar que los arboles 42a, 42b de los elementos rotatorios primero y segundo 40a, 40b son paralelos entre sf
Tambien cabe senalar que, de acuerdo con otro aspecto, la tolva 38 esta equipada con una parte inferior 19 para liberar el producto (definida por la salida 19 e indicada en los dibujos con la misma referencia numerica) en el primer asiento S1 y el primer extremo E1 del perfil helicoidal del al menos un elemento rotatorio 40a, 40b mencionado anteriormente se coloca orientado hacia arriba y cerca de la parte inferior 19 para liberar el producto de la tolva 38.
De esta manera, ventajosamente, el elemento rotatorio 40a, 40b con un perfil helicoidal se coloca proximo al primer asiento S1 para llenarse con el fin de aplicar una accion de compresion sobre el producto liberado dentro del primer asiento.
Preferentemente, el primer asiento S1 tiene una forma circular en planta que tiene un diametro predeterminado y la tolva 38 tiene una parte inferior 19 para liberar el producto (definida por la salida 19) para el primer asiento S1 que tiene una anchura en planta sustancialmente igual al diametro predeterminado del primer asiento S1.
De acuerdo con este aspecto, ventajosamente, se optimiza la liberacion del producto en el primer asiento S1, es decir, las dimensiones identicas en planta del primer asiento S1 y la parte inferior 19 para liberar el producto evita sustancialmente cualquier acumulacion de producto en la parte inferior de la tolva 38.
De acuerdo con una realizacion de la invencion (figuras 13 a 15), la unidad 1 tambien esta equipada con una unidad de accionamiento y control 15, conectada operativamente a el al menos un elemento rotatorio 40a, 40b y configurada para hacerlo rotar a una velocidad de rotacion variable en funcion de la posicion angular del primer extremo E1 del elemento rotatorio 40a, 40b (alrededor del eje de rotacion respectivo X4, X5).
Cabe senalar que la unidad de accionamiento y control 15 comprende una o mas tarjetas de control electronicas.
En otras palabras, la unidad de accionamiento y control 15 esta configurada para accionar y cambiar la velocidad de rotacion del elemento rotatorio 40a, 40b en funcion de la posicion angular del primer extremo E1 del elemento rotatorio 40a, 40b.
Por esta razon, la unidad de accionamiento y control 15 hace rotar el elemento rotatorio 40a, 40b de acuerdo con un perfil de velocidad (variable) (es decir, una ley) que depende de la posicion angular del primer extremo E1 del elemento rotatorio 40a, 40b.
Sorprendentemente, se ha observado que el accionamiento a una velocidad variable del elemento rotatorio en funcion de la posicion angular del primer extremo E1 del elemento rotatorio 40a, 40b permite la variabilidad del peso del producto introducido en los primeros asientos S1 para reducirse (lo que se traduce en una reduccion de la variabilidad del peso del producto introducido en los recipientes ngidos en forma de copa), es decir, uniformiza la cantidad de producto introducida en los primeros asientos S1.
De acuerdo con la invencion, el efecto del empuje por el primer extremo E1 del elemento rotatorio 40a variable en funcion de la posicion angular del primer extremo E1 del elemento rotatorio 40a, 40b se compensa por una orden del elemento rotatorio 40a, 40b de acuerdo con un perfil de velocidad variable en funcion de la posicion angular del primer extremo E1 del elemento rotatorio 40a, de manera que el empuje sea lo mas uniforme posible en el tiempo e independiente de la posicion angular del primer extremo E1 del elemento rotatorio 40a, 40b.
En la practica, por lo tanto, de acuerdo con la invencion, el hecho de hacer rotar el elemento rotatorio 40a, 40b a una velocidad variable que depende de la posicion angular del primer extremo E1 (el proximo al primer asiento S1) hace posible uniformizar el empuje del producto hacia los primeros asientos S1 y, por lo tanto, el llenado entre los diferentes asientos S1.
Tambien cabe senalar que, de acuerdo con la invencion, una rotacion completa del elemento rotatorio 40a, 40b llena una pluralidad de primeros asientos S1 con producto; por lo tanto, los primeros asientos S1 llenos en una rotacion completa del elemento rotatorio se llenan con el primer extremo E1 localizado en diferentes posiciones.
Por lo tanto, es evidente que la invencion permite uniformizar el llenado de los diversos asientos S1, ya que se hace uniforme el efecto de empuje en diferentes posiciones angulares del primer extremo E1 del perfil helicoidal del elemento rotatorio 40a, 40b.
Algunos aspectos relacionados con el control de la velocidad del elemento rotatorio 40a, 40b se describen a continuacion.
Preferentemente, como se ilustra en la figura 13, la unidad de accionamiento y control 15 esta configurada para hacer rotar el al menos un elemento rotatorio (40a, 40b) de acuerdo con una ley sinusoidal de velocidad L1, L2, que
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tiene un valor promedio predeterminado o velocidad media VM en funcion de la posicion angular del primer extremo E1 del elemento rotatorio 40a, 40b.
La figura 13 muestra una representacion del perfil de velocidad del primer extremo E1 del elemento rotatorio 40a, 40b en funcion de la posicion angular (en grados sexagesimales) del primer extremo E1 (que se muestra debajo de la grafica de la figura 13 para dos posiciones angulares, respectivamente para 90° y 270°).
Mas espedficamente, de nuevo con referencia al aspecto ilustrado en la figura 13, la unidad de accionamiento y control 15 esta configurada para hacer rotar el al menos un elemento rotatorio 40a, 40b de acuerdo con una ley sinusoidal de velocidad L1, L2, que tiene una amplitud predeterminada (diferencia entre VMAX y VM).
Aun mas preferentemente, la unidad de accionamiento y control 15 esta configurada para hacer rotar el al menos un elemento rotatorio 40a, 40b de acuerdo con una ley sinusoidal de velocidad L1, L2, que tiene una amplitud predeterminada (diferencia entre VMAX y VM) y un valor promedio predeterminado VM.
Cabe senalar que, preferentemente, la unidad de accionamiento y control 15 esta configurada para hacer rotar el al menos un elemento rotatorio 40a, 40b de tal manera que la funcion sinusoidal tenga un valor maximo (VMAX) cuando el primer extremo E1 se coloca en la parte superior (posicion de 90° en la figura 13) y un valor mmimo (VMfN) cuando el primer extremo E1 se localiza en la parte inferior (posicion de 270° en la figura 13).
Como alternativa, la unidad de accionamiento y control 15 esta configurada para hacer rotar el al menos un elemento rotatorio 40a, 40b de acuerdo con una ley de velocidad de diente de sierra L1, L2, que tiene un valor promedio predeterminado VM en funcion de la posicion angular del primer extremo E1 del elemento rotatorio (40a, 40b).
Mas en general, la unidad de accionamiento y control 15 esta configurada para hacer rotar el al menos un elemento rotatorio 40a, 40b en funcion de la posicion angular del primer extremo E1 del elemento rotatorio 40a, 40b de acuerdo con una ley de velocidad L1, L2 que tiene un valor promedio predeterminado VM y que comprende en una rotacion completa un valor de velocidad minima (VMfN) y un valor de velocidad maxima (VMAX).
En la realizacion ilustrada, el valor de velocidad maxima (VMAX) corresponde a una posicion superior del primer extremo E1 del elemento rotatorio 40a, 40b, mientras que el valor de velocidad minima (VMfN) corresponde a una posicion inferior del primer extremo E1 del elemento rotatorio 40a, 40b.
En realizaciones alternativas no ilustradas, la unidad de accionamiento y control 15 esta configurada para hacer rotar el al menos un elemento rotatorio 40a, 40b en funcion de la posicion angular del primer extremo E1 del elemento rotatorio 40a, 40b de acuerdo con un ley de velocidad L1, L2 que tiene mas de un valor de velocidad minima y/o mas de un valor de velocidad maxima.
En general, la unidad de accionamiento y control 15 esta configurada para hacer rotar el al menos un elemento rotatorio 40a, 40b en funcion de la posicion angular del primer extremo E1 del elemento rotatorio 40a, 40b de acuerdo con una ley de velocidad L1, L2 que tiene caractensticas periodicas.
Ventajosamente, el dispositivo de liberacion 6 comprende un par de elementos rotatorios 40a, 40b, es decir:
- un primer elemento rotatorio 40a que tiene un perfil helicoidal que se extiende entre un primer extremo E1 y un segundo extremo E2, disenado para rotar alrededor de un primer eje de rotacion respectivo X4, estacionario con respecto a la tolva 38 e inclinado angularmente con respecto a un plano horizontal para crear un flujo de alimentacion axial del producto, desde el segundo extremo E2 hacia el primer extremo E1 que intercepta (en la region R1 para formar la dosis) el al menos un primer asiento de contencion S1 con el fin de liberar el producto dentro del al menos un primer asiento de contencion S1;
- y un segundo elemento rotatorio 40b que tiene un perfil helicoidal que se extiende entre un primer extremo E1 y un segundo extremo E2 y disenado para rotar alrededor de un segundo eje de rotacion respectivo X5, estacionario con respecto a la tolva 38 y angularmente inclinado con respecto a un plano horizontal, para crear un flujo de alimentacion axial del producto, desde el segundo extremo E2 hacia el primer extremo E1 que intercepta el al menos un primer asiento de contencion S1 con el fin de liberar el producto dentro del al menos un primer asiento de contencion S1.
Cabe senalar que, preferentemente, el segundo elemento rotatorio 40b se coloca paralelo al primer elemento rotatorio 40a (es decir, los ejes X4 y X5 son paralelos entre sf).
El eje de rotacion X5 del segundo elemento rotatorio 40b es estacionario con respecto a la tolva 38, o, igualmente, al bastidor 29.
El eje X5 tambien se coloca angularmente con respecto a un plano horizontal.
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Tambien cabe senalar que el segundo elemento rotatorio 40b descrito anteriormente, por rotacion alrededor del eje adicional de rotacion X5, permite una alimentacion del producto a lo largo de la direccion de extension axial definida por el eje adicional de rotacion X5 (con el fin llenar los asientos S1 en transito en la region de formacion R1).
En la realizacion ilustrada en los dibujos, la unidad de accionamiento y control 15 esta conectada operativamente al primer elemento rotatorio 40a y al segundo elemento rotatorio 40b y esta configurada para hacer rotar el primer elemento rotatorio 40a y el segundo elemento rotatorio 40b de acuerdo con una velocidad de rotacion primera y segunda, respectivamente, variable en funcion de la posicion angular del primer extremo E1 del perfil helicoidal respectivo.
La unidad de accionamiento y control 15 esta configurada para hacer rotar el primer elemento rotatorio 40a y el segundo elemento rotatorio 40b de acuerdo con las leyes de velocidad respectivas L1, L2.
Preferentemente, la unidad de accionamiento y control 15 esta configurada para operar el primer elemento rotatorio 40a y el segundo elemento rotatorio 40b de acuerdo con velocidades que vanan de forma sinusoidal (como se ilustra en las figuras 14 y 15).
La unidad de accionamiento y control 15 esta configurada para operar el primer elemento rotatorio 40a y el segundo elemento rotatorio 40b a la misma frecuencia de rotacion (es decir, a la misma velocidad media VM). En otras palabras, el primer elemento rotatorio 40a realiza una rotacion completa de 360° a la vez que el segundo elemento rotatorio 40b realiza una rotacion completa de 360°.
Aun mas preferentemente, la unidad de accionamiento y control 15 esta configurada para hacer rotar el primer elemento rotatorio 40a y el segundo elemento rotatorio 40b de acuerdo con una relacion de fase predeterminada (angular), por ejemplo, como se ilustra en las figuras 14 y 15.
Con referencia en particular a la figura 15, cabe senalar que, preferentemente, la unidad de accionamiento y control 15 esta configurada para hacer rotar el primer elemento rotatorio 40a y el segundo elemento rotatorio 40b en oposicion de fase (de tal manera que en un momento dado, un valor maximo de la velocidad de rotacion del primer elemento rotatorio 40a corresponde a un valor mmimo de la velocidad de rotacion del segundo elemento rotatorio 40b).
En terminos generales, la unidad de accionamiento y control 15 esta configurada para hacer rotar el primer elemento rotatorio 40a y el segundo elemento rotatorio 40b en fase, de tal manera que, despues de haber definido un intervalo de tiempo (penodo), los primeros extremos E1 de los elementos rotatorios respectivos 40a, 40b adoptan una misma posicion angular entre sf
En realizaciones alternativas no ilustradas, la unidad de accionamiento y control 15 esta configurada para hacer rotar el primer elemento rotatorio 40a y el segundo elemento rotatorio 40b en fase, de tal manera que una rotacion completa del primer elemento rotatorio de unidad 40a corresponde a una o mas rotaciones completas, o parciales, del segundo elemento rotatorio 40b, o que una rotacion completa del segundo elemento rotatorio 40b corresponde a una o mas rotaciones completas, o parciales, del primer elemento rotatorio 40a. En otras palabras, una rotacion completa del primer elemento rotatorio 40a puede corresponder a un numero multiple, no necesariamente un numero entero, de rotaciones del segundo elemento rotatorio 40b.
Cabe senalar que los grados de rotacion indicados en el eje X de las figuras 14 y 15 corresponden a la posicion angular del primer extremo E1 del primer elemento rotatorio 40a que vana en el tiempo t.
De acuerdo con lo que se ha descrito anteriormente y con referencia a la realizacion ilustrada en los dibujos adjuntos, la tolva 38 esta equipada preferentemente con una parte inferior 19 para liberar el producto en el primer asiento S1 y los primeros extremos E1 del perfil helicoidal de los elementos rotatorios primero y segundo 40a, 40b se colocan orientados hacia arriba y cerca de la parte inferior mencionada anteriormente de la tolva 38 para liberar el producto.
De acuerdo con el aspecto descrito anteriormente, el primer elemento rotatorio 40a y el segundo elemento rotatorio 40b se colocan uno con respecto a otro de tal manera que el primer elemento rotatorio 40a intercepta en primer lugar el primer asiento S1 que llega a la region de formacion R1.
Una vez mas, ventajosamente, de acuerdo con este aspecto, la unidad de accionamiento y control 15 esta configurada para hacer rotar el segundo elemento rotatorio 40b con una segunda amplitud A2 que es diferente a, ventajosamente mayor que, una primera amplitud A1 del primer elemento rotatorio 40a (como se ilustra en las figuras 14 y 15).
A continuacion se describe el efecto tecnico asociado con las caractensticas mencionadas anteriormente.
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Cabe senalar que el primer asiento S1, en el segundo elemento rotatorio 40b, ya esta parcialmente lleno (por el efecto del producto introducido desde la tolva y por el primer elemento rotatorio).
De acuerdo con este aspecto, en las mismas condiciones de velocidad media de rotacion (es decir, frecuencia de rotacion), debido al efecto de la mayor amplitud (A1) de la velocidad de rotacion del segundo elemento rotatorio 40b, el segundo elemento rotatorio 40b aplica un empuje sobre el producto a insertar en el primer asiento S1 que es mayor que el del primer elemento rotatorio 40a.
De esta manera, despues de que el primer elemento rotatorio 40a haya cargado el producto en el primer asiento S1, el segundo elemento rotatorio 40b aplica una compresion del producto dentro del primer asiento Si, una compresion que es necesaria para cargar dentro del primer asiento Si una cantidad predeterminada de producto.
Como se ilustra en las figuras 14 y 15, la unidad de accionamiento y control 15 tambien esta configurada para hacer rotar el segundo elemento rotatorio 40b con una velocidad media VM igual a la velocidad media VM del primer elemento rotatorio 40a.
De acuerdo con otro aspecto, en contraste con lo que se ilustra en las figuras 14 y 15, la unidad de accionamiento y control 15 esta configurada, por el contrario, para hacer rotar el segundo elemento rotatorio 40b con una velocidad media (frecuencia de rotacion) que es mayor que la velocidad media del primer elemento rotatorio 40a.
Ventajosamente, en la realizacion con un primer elemento rotatorio 40a y un segundo elemento rotatorio 40b, la unidad de accionamiento y control 15 de la maquina 100 hace rotar los elementos rotatorios 40a, 40b y mueve el primer asiento S1 a una velocidad tal que, si un primer asiento S1 pasa el primer elemento rotatorio 40a impulsado a una velocidad maxima de rotacion, el primer asiento S1 pasa el segundo elemento rotatorio 40b impulsado a una velocidad minima de rotacion.
De acuerdo con otro aspecto mas, cabe senalar que la unidad de control 15 de la unidad 1 (que ventajosamente tambien controla la maquina 100) esta disenada para hacer rotar el al menos un primer elemento rotatorio 40a del dispositivo de liberacion 6 (y preferentemente tambien el segundo elemento rotatorio 40b) con una velocidad media que depende de la velocidad de movimiento del primer asiento S1 por el primer elemento rotatorio 9.
El elemento rotatorio 40a, 40b esta asociado con (colocado dentro de) la tolva 38, que tambien forma parte del dispositivo de liberacion 6.
Cabe senalar que la tolva 38 esta definida por unas paredes laterales correspondientes, que son verticales y/o estan inclinadas.
Mas espedficamente, en las realizaciones mostradas en los dibujos adjuntos, la unidad de llenado 1 comprende una tolva 38 con la que estan asociados (colocados dentro) el primer elemento rotatorio 40a y el segundo elemento rotatorio 40b.
Cabe senalar que, ventajosamente, la presencia de uno o mas elementos rotatorios 40a, 40b evita que el producto, en particular con productos de tipo en polvo (tales como, por ejemplo, cafe), cree bloqueos, es decir, acumulaciones, dentro de la tolva que hacen incompleto el llenado de los primeros asientos S1 en transito a traves de la region R1 para formar la dosis. De hecho, cabe senalar que el uno o mas elementos rotatorios 40a, 40b se hacen rotar para mover el producto y evitar la formacion de cualquier bloqueo dentro de la tolva 38 para alimentar el producto. De esta manera, ventajosamente, la velocidad a la que puede usarse la unidad 1 es especialmente alta y, en consecuencia, la unidad 1 es especialmente rapida y fiable en su funcionamiento.
Ademas, con la presencia de dos unidades 40a, 40b es posible igualar aun mas la cantidad de producto dentro de los recipientes ngidos 2, en otras palabras, reducir la variabilidad en el peso de la dosis 33 alimentada.
Con referencia al movimiento del piston 13 en la region R1 para formar la dosis, cabe senalar lo siguiente.
Preferentemente, cuando el primer asiento S1 mencionado anteriormente esta dentro de la region R1 para formar la dosis, en particular, en la zona de salida, el primer piston 13 asociado con el primer asiento S1 se coloca en una posicion predeterminada (vertical) en la que define un espacio predeterminado en el primer asiento S1.
De acuerdo con un posible modo de funcionamiento, el primer piston 13 puede moverse (verticalmente) desde la parte superior hacia abajo de tal manera que el primer asiento S1 se llena, no solo por la gravedad que actua sobre el producto, lo que hace que el producto se introduzca en el asiento S1, sino tambien debido al efecto de aspiracion sobre el producto provocado por el movimiento (desplazamiento) del piston 13 desde una posicion superior a la posicion deseada (inferior).
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De esta manera, ventajosamente, gracias al efecto de aspiracion adicional debido a la bajada del primer piston 13, la velocidad resultante de la maquina 100 en la estacion de llenado SR, en particular en la subestacion ST1 para formar la dosis, es especialmente alta.
De acuerdo con la presente invencion, variando la posicion (vertical) del piston 13 por medio de los medios de movimiento 14 en la region R1 para formar la dosis 33, es posible variar la cantidad de producto contenido en los primeros asientos S1 o, en otras palabras, es posible variar la dosis 33. Basicamente, los medios de movimiento 14 estan disenados para colocar el piston 13 en una posicion de dosificacion deseada en una zona de salida de la region R1 para formar la dosis 33, en la que un elemento de nivelacion de la tolva 38 define la dosis 33.
Con referencia a la subestacion de compactacion ST2, cabe senalar que la subestacion de compactacion ST2 esta equipada con unos medios de compactacion 101 disenados para comprimir el producto, en fase con el piston 13, dentro del primer asiento S1.
Los medios de compactacion 101 se describen a continuacion con mas detalle.
En el ejemplo descrito, los medios de compactacion 101 comprenden un elemento de compactacion 26.
El elemento de compactacion 26, en la realizacion preferida ilustrada, comprende un piston de compactacion.
Cabe senalar que el elemento de compactacion 26 esta conectado al (llevado por el) elemento rotatorio 9 de la estacion de llenado SR.
En la practica, el elemento de compactacion 26 se hace rotar por el elemento rotatorio 9, como uno con el primer asiento S1.
Mas espedficamente, la unidad de llenado 1 comprende preferentemente un elemento de compactacion 26 asociado con cada asiento de contencion S1.
El elemento de compactacion 26 puede moverse verticalmente, entre una posicion no operativa elevada y una posicion operativa bajada.
Cabe senalar que el elemento de compactacion 26 se coloca en la posicion operativa bajada en la subestacion ST2 para compactar la dosis.
El elemento de compactacion 26 se coloca por encima del primer piston 13.
En la practica, el elemento de compactacion 26 se coloca en relacion con el elemento rotatorio 9 en una posicion tal que en la posicion operativa bajada puede insertarse a traves de la primera abertura superior 23A de la pared superior 50 del elemento de alojamiento 21.
Por otro lado, el primer piston 13 se coloca en relacion con el elemento rotatorio 9 en una posicion tal que el primer piston 13 puede pasar a traves de la primera abertura inferior 22A de la pared inferior 51 del elemento de alojamiento 21.
Cabe senalar que la cara inferior del elemento de compactacion 26 define, en la region de compactacion R2, un elemento de contacto superior de la dosis 33 colocado dentro del primer asiento S1, con el fin de compactar el producto.
En otras palabras, la dosis S1 se comprime entre el primer piston 13 y el elemento de compactacion 26, por la accion de la compresion aplicada por este ultimo.
Como alternativa, una vez que se forma la dosis 33, el primer piston 13 puede moverse para compactar el producto y el elemento de compactacion 26 actua como un elemento de contacto fijo para el primer piston 13. En otras palabras, la unidad de accionamiento y control 15 puede mover uno u otro, o ambos, entre el primer piston 13 y el elemento de compactacion 26 para comprimir la dosis 33.
Tambien cabe senalar que, de acuerdo con una realizacion no ilustrada, la unidad de llenado 1 comprende un unico elemento de compactacion 26 que es estacionario con respecto al bastidor 29 (es decir, no se hace rotar por el elemento rotatorio 9). Ventajosamente, el elemento de compactacion 26 puede comprender una placa fija, o una placa que rota alrededor de un eje vertical.
Como alternativa, de acuerdo con una realizacion no ilustrada, el elemento de compactacion 26 puede omitirse y sustituirse por un elemento de contacto fijo superior, por ejemplo, una placa estacionaria con respecto al bastidor 29.
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De acuerdo con otro aspecto, ventajosamente, la unidad de llenado 1 comprende ademas al menos un dispositivo de expulsion 36 que puede moverse en la subestacion ST3 para liberar la dosis para que la dosis 33 haga tope (en la parte superior) dentro del al menos un primer asiento de contencion S1 y expulsarla al exterior del primer asiento S1 con el fin de liberarla dentro del elemento de contencion 2 (localizado debajo del primer asiento S1 en espera).
Ventajosamente, el dispositivo de expulsion 36 puede moverse verticalmente.
Mas espedficamente, de acuerdo con la realizacion ilustrada en los dibujos adjuntos, la unidad de llenado 1 comprende una pluralidad de dispositivos de expulsion 36, estando cada uno de los dispositivos de expulsion 36 asociado con un primer asiento Si.
Preferentemente, los dispositivos de expulsion 36 comprenden un piston, configurado para hacer tope con la parte superior de la dosis 33 dentro del primer asiento Si en la subestacion ST3 para liberar la dosis.
Cabe senalar que en la subestacion ST3 para liberar la dosis, la trayectoria cerrada PS del primer asiento Si se coloca por encima de la primera trayectoria de movimiento P de la lmea de transporte 4 (y, por lo tanto, de los recipientes 2).
Estos dispositivos de expulsion 36 pueden moverse entre una posicion no operativa superior y una posicion operativa inferior, en la que hacen contacto (en la parte superior) con la dosis 33 dentro del asiento Si para provocar la expulsion.
Cabe senalar que el dispositivo de expulsion 36 se coloca en la posicion operativa bajada en la subestacion ST3 para liberar la dosis 33, como se describe con mas detalle a continuacion.
El dispositivo de expulsion 36 se coloca por encima de un piston 23 para levantar el recipiente 2.
Cabe senalar que la unidad 1 tambien comprende un piston 23 para levantar el recipiente 2, que puede moverse en la subestacion ST3 para liberar la dosis entre una posicion inferior y una posicion superior para levantar el recipiente 2.
Ventajosamente, el piston de elevacion 23 puede moverse verticalmente.
Preferentemente, la unidad de llenado 1 comprende un piston de elevacion 23 para cada primer asiento de contencion S1; preferentemente, cada piston 23 se hace rotar por el elemento rotatorio 9 como uno con el primer asiento S1. El piston de elevacion 23 puede accionarse por los accionadores respectivos, o por una leva fija.
En la practica, el dispositivo de expulsion 36 se coloca en relacion con el elemento de alojamiento 21 en una posicion tal que en la posicion operativa bajada del dispositivo de expulsion 36 puede insertarse a traves de la segunda abertura superior 23B de la pared superior 50.
Por otro lado, el piston de elevacion 23 se coloca en relacion con el elemento de alojamiento 21 en una posicion alineada en relacion con la segunda abertura inferior 22B.
Cabe senalar que la cara inferior del dispositivo de expulsion 36 hace tope en la parte superior, en la region R3 para liberar la dosis, de la dosis 33 colocada dentro del primer asiento S1, de tal manera que empuja el producto hacia el exterior del asiento S1 para liberar la dosis dentro del recipiente 2 elevado por el piston de elevacion 23.
Cabe senalar que en la region R3 para liberar la dosis 33, el recipiente 2 se levanta para mover el recipiente 2 a la segunda abertura inferior 22B y minimizar el escape del producto.
Tambien cabe senalar que, de acuerdo con una realizacion no ilustrada, ventajosamente en el caso de una operacion escalonada, la unidad de llenado 1 comprende un unico dispositivo de expulsion 36 que es estacionario con respecto al bastidor 29 de la unidad 1.
El o los dispositivos de expulsion 36 son moviles, y operan en el primer asiento S1 en la subestacion de liberacion ST3.
De acuerdo con una realizacion alternativa no ilustrada, el dispositivo de expulsion 36 puede omitirse y la dosis 33 puede caer por gravedad dentro del recipiente 2 cuando el asiento S1 se localiza en la posicion de liberacion P2, es decir, cuando el asiento S1 se alinea con, es decir, en comunicacion de fluidos con, la segunda abertura inferior 22B.
Con referencia a el o los elementos de compactacion 26, los dispositivos de expulsion 36, el primer piston 13 y el piston de elevacion 23, cabe senalar que los elementos/dispositivos 26, 36 y los pistones 13, 23 mencionados anteriormente se soportan (pueden moverse verticalmente) por el elemento rotatorio 9, es decir, se colocan en una posicion radial predeterminada.
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El o los elementos de compactacion 26, el o los dispositivos de expulsion 36, el o los primeros pistones 13 y el o los pistones de elevacion 23 pueden moverse verticalmente, como se ha descrito anteriormente.
Con referencia a la unidad de llenado 1 en su totalidad, cabe senalar que la unidad 1 tambien comprende una unidad 15 (formada por una o mas tarjetas electronicas) para accionar y controlar los medios de accionamiento del primer elemento rotatorio 9.
Ventajosamente, la unidad de accionamiento y control 15 tambien esta configurada para controlar el avance del elemento de transporte 39 y los elementos moviles de la estacion de llenado SR (por ejemplo, los pistones 13 y 23, los elementos de compactacion 26 y los dispositivos de expulsion 36).
Cabe senalar que la unidad de accionamiento y control 15 coordina y controla la etapa de mover todos los elementos mencionados anteriormente conectados a la misma, con el fin de permitir que se realicen las operaciones que se describen a continuacion.
La unidad de llenado 1 de acuerdo con la invencion puede formar parte ventajosamente de una maquina de envasado 100 (ilustrada en la figura 1) disenada para envasar capsulas de un solo uso para bebidas de extraccion o de infusion, por ejemplo, del tipo descrito anteriormente. La maquina de envasado 100 comprende ademas una pluralidad de estaciones, colocadas a lo largo de la primera trayectoria P realizada por el elemento de transporte 39, configuradas para operar de forma sincronizada (preferentemente de manera continua) con el elemento de transporte 39 y con la estacion de llenado SR, incluyendo al menos:
una estacion SA para alimentar los recipientes ngidos 2 en los asientos correspondientes 5 del elemento de transporte 39;
una estacion SC para cerrar los recipientes ngidos, en particular la abertura superior 31 del recipiente ngido 2, con una tapa 34;
una estacion de salida que recoge las capsulas 3 de los asientos respectivos 5 del elemento de transporte 39.
Ademas de las estaciones enumeradas anteriormente (SA, SR, SC, SU), la maquina de envasado 100 puede comprender otras estaciones, tales como, por ejemplo, una o mas estaciones de pesaje, una o mas estaciones de limpieza, una o mas estaciones de control y, dependiendo del tipo de capsula a envasar, una o mas estaciones para aplicar elementos de filtrado.
El funcionamiento de la unidad de llenado 1 se describe brevemente a continuacion, en particular la estacion de llenado SR, con el objetivo de aclarar el alcance de la invencion: en particular, se describe el llenado de un recipiente ngido en forma de copa 2 con referencia a la realizacion ilustrada en los dibujos adjuntos (en particular, figuras 4 a 8).
Durante el movimiento (rotacion) del primer elemento rotatorio 9, un primer asiento S1 disenado para llenarse con una dosis 33 de producto se coloca en la region R1 para formar la dosis 33, es decir, en las proximidades de la subestacion ST 1 para formar la dosis 33.
Cabe senalar que el dispositivo de alimentacion 6 alimenta producto en la region R1 para formar la dosis 33, llenando el primer asiento S1 en la region de formacion R1.
El movimiento del primer elemento rotatorio 9 es, preferentemente, un movimiento de tipo continuo. Como alternativa, el movimiento del primer elemento rotatorio 9 es de tipo escalonado.
Mas espedficamente, el primer asiento S1 se llena en la salida de la region R1 para formar la dosis 33.
Ventajosamente, una vez que se ha llenado el asiento S1, la unidad de llenado 1 puede operar una etapa para compactar la dosis 33.
Mas espedficamente, desde la subestacion ST1 para formar la dosis, una rotacion del elemento rotatorio 9 en un angulo predeterminado mueve el primer asiento desde la subestacion ST1 para formar la dosis a la subestacion ST2 para compactar la dosis.
Cabe senalar que el elemento de contencion 20 (es decir, el primer asiento S1) se mantiene en la posicion P1 para recibir la dosis tanto en la subestacion ST1 para formar la dosis como en la subestacion ST2 para compactar la dosis.
En la subestacion de compactacion ST2, el elemento de compactacion 26 se mueve desde la parte superior hacia abajo, a traves de la primera abertura superior 23A de la pared superior 21 del elemento de alojamiento 50, hasta que hace tope con la parte superior de la dosis 33 dentro del primer asiento S1, para compactar la dosis.
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La dosis S1 esta en efecto dentro del primer asiento S1 y se soporta por el primer piston 13: la accion combinada de soporte por parte del primer piston 13 y de compresion por parte del elemento de compactacion 26 permite comprimir la dosis en un valor predeterminado.
Como alternativa, el dispositivo de expulsion 36 puede actuar como contacto superior para la dosis 33 que se comprime por la accion del primer piston 13. En otras palabras, la dosis 33 se compacta moviendo uno u otro, o ambos, entre el primer piston 13 y el elemento de compactacion 26, uno hacia otro.
En la practica, la dosis 33 se somete a una compresion deseada que determina una reduccion en el volumen, con el fin de poder dosificar mas producto dentro del recipiente 2.
El elemento de compactacion 26, despues de que se realice la compresion, se levanta con el fin de salir del asiento S1.
En este punto, el primer asiento S1, despues de una rotacion adicional del elemento rotatorio 9, se mueve por rotacion a la subestacion de liberacion ST3.
Simultaneamente con esa rotacion, o inmediatamente antes o despues, la posicion del primer asiento S1 se ajusta de tal manera que mueve el primer asiento S1 desde la posicion P1 para recibir la dosis a la posicion P2 para liberar la dosis.
En otras palabras, el elemento 20, es decir, el primer asiento S1, se mueve radialmente, de tal manera que el primer asiento S1 se coloca en la posicion P2 para liberar la dosis en la subestacion ST3 para liberar la dosis.
En la posicion de liberacion P2, el primer asiento S1, la segunda abertura superior 23B y la segunda abertura inferior 22B se superponen entre sf (es decir, ocupan una region compartida en el plano).
Ventajosamente, en la region/subestacion de liberacion (R3/ST3), el piston de elevacion 23 se mueve desde la posicion bajada a la posicion elevada, de tal manera que levanta un recipiente 2 que aun no esta lleno de producto (y que debe llenarse con el producto).
Para realizar la transferencia, durante un penodo de tiempo que depende de la velocidad de rotacion del elemento rotatorio 9, el primer asiento S1, el asiento 5 de la cadena 40 que lleva el recipiente 2 a llenar, el piston de elevacion 23 y el dispositivo de expulsion 36 se colocan superpuestos (a diferentes alturas) en la region R3 para liberar la dosis.
A continuacion, se describe la liberacion de la dosis 33 de producto desde el primer asiento S1 al elemento de contencion 2.
El piston de elevacion 23 hace tope con la parte inferior del recipiente 2 de tal manera que levanta el recipiente 2.
Cabe senalar que el piston de elevacion 23 se mueve (de abajo hacia arriba, es decir, verticalmente) hasta que el recipiente 2 entra en contacto con, es decir se acerca a, un elemento tubular 53 que se extiende hacia abajo desde la segunda abertura inferior 22B.
Mas espedficamente, el recipiente 2 se coloca de tal manera que el elemento tubular 53 se localiza parcialmente dentro del mismo.
Ventajosamente, hay un hueco de transito entre el elemento tubular 53 y el recipiente 2 en una posicion elevada, disenado para minimizar el escape de producto del recipiente 2, pero que al mismo tiempo permite que el aire pase a traves durante la liberacion de la dosis 33.
En la practica, el elemento tubular 53 forma una extension de la segunda abertura inferior 22B; en mas detalle, el elemento 53 constituye un canal para liberar el producto desde el primer asiento S1 al recipiente 2.
Una vez que el primer asiento de contencion S1 esta en la posicion de liberacion P2, la dosis 33 cae, o se empuja, hacia el recipiente 2 colocado debajo del elemento tubular 53, es decir, a la segunda abertura inferior 22B.
Ventajosamente, con el fin de favorecer la transferencia del producto desde el primer asiento S1 al recipiente 2, el dispositivo de expulsion 36 se mueve desde la posicion elevada no operativa a la posicion operativa bajada.
Durante el movimiento desde la posicion elevada no operativa a la posicion operativa bajada, el dispositivo de expulsion 36 entra en contacto con la dosis 33 de producto que se coloca dentro del primer asiento S1, empujandola hacia abajo y estimulando el escape del primer asiento S1.
La dosis 33 se transfiere desde el primer asiento S1 al elemento de contencion 2.
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Cabe senalar que en la etapa de transferencia de la dosis 33 desde el primer asiento S1 al recipiente 2, el asiento S1 y el recipiente 2 se mueven a lo largo de trayectorias superpuestas, de tal manera que el recipiente 2 se coloca debajo del primer asiento S1 durante un tramo compartido.
Cabe senalar que, despues de la transferencia, se libera preferentemente un flujo de aire en el collar 32 (borde superior) del recipiente 2.
Con este fin, la unidad de llenado 1 comprende unos medios 55 para liberar fluido, es decir, aire o gases inertes, tales como, por ejemplo, nitrogeno, CO2, etc., asociados operativamente con la estacion de liberacion ST3 para liberar un flujo de fluido en el collar 32 del recipiente 2.
Cabe senalar que el dispositivo de expulsion 36, cuando el flujo de fluido se libera en el recipiente 2, esta en la posicion operativa bajada.
Mas espedficamente, cuando el flujo de fluido se libera en el elemento de contencion 2, el recipiente 2 se cierra preferentemente por el elemento tubular 53, evitando de este modo el escape de producto.
Cabe senalar que la liberacion del flujo de aire (por los medios de liberacion de fluido 55) significa que el collar de contencion 32 del recipiente 2 se limpia, de tal manera que esta en perfecto orden para las operaciones posteriores, en particular para la operacion de sellado de una pieza 34 de la lamina de sellado al collar 32.
Con referencia a este aspecto, cabe senalar que los medios 55 para liberar el fluido comprenden preferentemente una boquilla 56 (claramente visible en la figura 9). Preferentemente, la boquilla 56 se asocia con el elemento tubular 53. Preferentemente, al menos una boquilla 56 se asocia con cada elemento tubular 53.
Ventajosamente, los medios de liberacion de fluido 55 comprenden preferentemente un fluido de fuente (no ilustrado), tal como nitrogeno, CO2, otros gases inertes o aire a presion y una pluralidad de boquillas 56 en conexion de fluidos con la fuente, para permitir la liberacion de fluido presurizado.
Despues de la transferencia, el piston de elevacion 23 se mueve desde la posicion elevada a la posicion bajada, con el fin de mover el recipiente 2 hacia dentro, y descansando sobre el asiento respectivo 5 de la cadena 40.
Cabe senalar que la unidad de llenado 1 de acuerdo con la presente invencion es especialmente simple en terminos de construccion y al mismo tiempo es extremadamente flexible, y puede adaptarse facilmente a diferentes tipos de productos y capsulas.
A continuacion, se describen otras realizaciones de la unidad de llenado, ilustradas en las figuras 16 a 20.
Con referencia a estas realizaciones, el dispositivo de liberacion 6 comprende al menos un elemento 40a, 40b que rota alrededor de un eje de rotacion X4, X5 respectivo y que tiene una pluralidad de paletas 60A, 60B, 60C, 60d, 60E, 60F que se extienden alejandose del eje de rotacion X4, X5.
En las realizaciones ilustradas, las paletas 60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F se colocan tangenciales a un drculo centrado en el eje de rotacion.
En una realizacion no ilustrada, las paletas 60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F son paletas radiales.
Cabe senalar que el termino paletas radiales 60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F significa elementos que sobresalen en la direccion perpendicular al eje de rotacion y colocados para intersecarse con el eje de rotacion, configurados para mover el producto.
Preferentemente, la tolva de alimentacion 38 se coloca por encima del elemento rotatorio 40a, 40b, con el fin de alimentarse dejando caer el producto al elemento rotatorio 40a, 40b.
Ademas, cabe senalar que el dispositivo de liberacion 6 comprende una camara de llenado 61 colocada por debajo del elemento rotatorio 40a, 40b y que define un volumen (predeterminado) para recibir el producto.
El elemento rotatorio 40a, 40b mencionado anteriormente se coloca dentro de una carcasa 64, estando la carcasa 64 en comunicacion (en la parte superior) con la tolva de alimentacion 38 (para recibir el producto) y (en la parte inferior) con la camara de llenado 61 (para liberar el producto).
Preferentemente, la carcasa 64 tiene una forma interna cilmdrica si el dispositivo de liberacion 6 comprende un unico elemento rotatorio 40a, 40b, mientras que tiene una forma definida por dos cilindros si el dispositivo 6 comprende unos elementos rotatorios primero y segundo 40a, 40b.
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Si el dispositivo 6 comprende unos elementos rotatorios primero y segundo 40a, 40b, la carcasa 64 tiene una forma definida por dos cilindros, que se intersecan como en las realizaciones de las figuras 16 y 19, o de manera tangencial o separada (no ilustrada).
En otras realizaciones no ilustradas, el dispositivo de liberacion 6 puede comprender varios elementos rotatorios, en particular mas de dos elementos rotatorios, cada uno colocado dentro de una carcasa respectiva separada de las otras, o dentro de una carcasa individual, donde los elementos rotatorios adyacentes pueden intersecarse, o de manera tangencial o separada.
Tal como se describira con mas detalle a continuacion, la camara de llenado 61 libera el producto dentro del al menos un primer asiento S1 en la region de formacion de dosis R1.
Cabe senalar que, de acuerdo con esta realizacion, el elemento rotatorio 40a, 40b esta configurado para crear un flujo de alimentacion de producto desde la tolva de alimentacion 38 hacia la camara de llenado 61.
En otras palabras, el elemento rotatorio 40a, 40b permite que la camara de llenado 61 se mantenga llena con un volumen constante de producto (igual al volumen definido por la propia camara), moviendo (dentro de la carcasa respectiva 64) un flujo del producto disponible (por goteo) desde la tolva de alimentacion 38.
Cabe senalar que, preferentemente, la camara de llenado 61 tiene forma de arco (preferentemente circular).
Preferentemente, la camara de llenado 61 ocupa una parte (arqueada) de la trayectoria de movimiento P1 de los primeros asientos S1.
Con referencia a la geometna de la camara de llenado 61, la planta del primer asiento S1 tiene preferentemente una forma circular con un diametro predeterminado y la planta de la camara de llenado 61 tiene, al menos en una parte de salida inferior, una anchura sustancialmente igual al diametro predeterminado del primer asiento S1.
De esta manera, cabe senalar que, en planta, la parte de salida de la camara de llenado 61 se superpone perfectamente con los primeros asientos S1.
Cabe senalar que la camara de llenado 61, en la realizacion preferida, libera el producto en una pluralidad de primeros asientos S1 colocados temporalmente en la region R1, es decir, opuestos por debajo de la camara de llenado 61.
Cabe senalar que el dispositivo de liberacion 6 tambien comprende medios de accionamiento (tales como, por ejemplo, una unidad de accionamiento), acoplados operativamente al elemento relativo, para hacer rotar el elemento rotatorio 40a, 40b.
De acuerdo con otro aspecto, como se ilustra en las figuras 16 y 18, el al menos un elemento rotatorio 40a, 40b comprende una parte superior 62, ventajosamente ahusada para comprender una pluralidad de salientes, preferentemente radiales, 63a, 63b, 63c, 63D, 63E, 63F para mover el producto dentro de la tolva de alimentacion 38.
Cabe senalar que esta parte ahusada superior 62 del elemento rotatorio 40a, 40b tiene la funcion de mover el producto presente en la tolva 38 lejos del eje del elemento rotatorio 40a, 40b, con el fin de favorecer la distribucion y el descenso del producto hacia las paletas 60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F.
En una realizacion de la invencion no ilustrada, la parte 62 puede tener una superficie exterior lisa, ahusada y sin salientes, por ejemplo en forma de domo o cono.
Cabe senalar que, de acuerdo con esta realizacion ilustrada en las figuras 16 a 18, preferentemente, el eje de rotacion X4, X5 del elemento rotatorio 40a, 40b intercepta la tolva 38.
Preferentemente, el eje de rotacion X4 es vertical.
El eje de rotacion X4, X5 del primer elemento rotatorio 40a, 40b es estacionario en relacion con la tolva 38 o, igualmente, con el bastidor 29.
Cabe senalar que las figuras 16 a 20 ilustran dos realizaciones del dispositivo de liberacion 6, una primera realizacion de acuerdo con las figuras 16 a 18 y una segunda realizacion de acuerdo con las figuras 19 y 20.
De acuerdo con ambas realizaciones ilustradas (figuras 3, 6 y 14; figuras 11, 12 y 13) el dispositivo de liberacion 6 comprende un primer elemento rotatorio 40a y un segundo elemento rotatorio 40b que tienen ambos una pluralidad de paletas respectivas 60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F y que actuan conjuntamente entre sf para crear un flujo de
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alimentacion de producto desde el o los tanques de alimentacion 38 hacia la camara de llenado 61 (para mantener llena la camara de llenado 61).
De acuerdo con estas realizaciones, el primer elemento rotatorio 40a esta configurado para rotar alrededor de un primer eje X4 de rotacion respectivo, mientras que el segundo elemento rotatorio 40b esta configurado para rotar alrededor de un segundo eje X5 de rotacion respectivo.
Preferentemente, ambos ejes X4, X5 de rotacion son verticales.
Ademas, preferentemente, ambos ejes X4, X5 de rotacion estan fijados con respecto al bastidor 29 de la unidad 1.
De acuerdo con un aspecto, como se ilustra en las figuras 19 y 20, el dispositivo de liberacion 6 comprende una unica tolva 38 para alimentar el producto, disenada para liberar el producto hacia el elemento rotatorio primero y segundo 40a, 40b.
De acuerdo con otro aspecto, como se ilustra en las figuras 16 a 18, el dispositivo de liberacion 6 comprende una primera tolva 38a para alimentar el producto y una segunda tolva 38b para alimentar el producto, disenadas para liberar el producto respectivamente hacia el primer elemento rotatorio 40a y el segundo elemento rotatorio 40b.
Mas espedficamente, la primera tolva 38a para la alimentacion se coloca por encima del primer elemento rotatorio 40a mientras que la segunda tolva 38b para alimentar el producto se coloca por encima del segundo elemento rotatorio 40b.
Mas espedficamente, la primera tolva de alimentacion 38a se coloca con respecto al primer elemento rotatorio 40a de manera que el eje X4 de rotacion del primer elemento rotatorio 40a pase dentro de la primera tolva 38a.
Ademas, la segunda tolva de alimentacion 38b se coloca con respecto al segundo elemento rotatorio 40b de manera que el eje X5 de rotacion del segundo elemento rotatorio 40b pase dentro de la segunda tolva 38b.
Mas espedficamente, como se ilustra en las figuras 16 a 18, las dos tolvas 38a, 38b son cilmdricas y se colocan coaxialmente con respecto a los ejes de los respectivos elementos rotatorios 40a, 40b: la primera tolva 38a es coaxial con el eje X4 de rotacion del primer elemento rotatorio 40a y la segunda tolva 38b es coaxial con el eje X5 de rotacion del segundo elemento rotatorio 40b.
Cabe senalar mas en general que la tolva de alimentacion 38 puede tener cualquier geometna: puede tener una forma cilmdrica, troncoconica, de paralelepfpedo, etc.
Con referencia a las paletas 60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F de cada elemento rotatorio 40a, 40b, cabe senalar lo siguiente.
Preferentemente, las paletas 60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F se colocan de manera que una superficie con una mayor extension plana de las paletas sea paralela con respecto a un plano vertical.
De acuerdo con esta realizacion, las paletas 60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F mueven el producto de acuerdo con un componente de velocidad sustancialmente horizontal, en particular aplican sobre el producto, debido al efecto de su rotacion alrededor de un eje, un movimiento sustancialmente rotatorio.
Preferentemente, estas paletas 60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F tienen una extension predeterminada en altura (vertical), con el fin de actuar sobre un volumen de producto predeterminado (preferentemente cilmdrico).
Preferentemente, estas paletas 60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F tienen superficies con una mayor extension plana que son sustancialmente planas.
Como alternativa, las paletas 60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F se colocan de manera que una superficie con una mayor extension plana de las paletas se inclina angularmente con respecto a un plano vertical.
Con referencia a la disposicion de los elementos rotatorios primero y segundo 40a, 40b, cabe senalar lo siguiente.
De acuerdo con la realizacion ilustrada en las figuras 16 a 20, los elementos rotatorios primero y segundo 40a, 40b se colocan uno con respecto a otro de tal manera que la trayectoria de las paletas de uno intercepta la trayectoria de las paletas del otro.
De acuerdo con este aspecto, los elementos rotatorios primero y segundo 40a, 40b se accionan angularmente de acuerdo con una relacion de fase predeterminada (angular), con el fin de evitar que las paletas de uno golpeen las paletas del otro.
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Como alternativa, de acuerdo con otro aspecto, los elementos rotatorios primero y segundo 40a, 40b se colocan uno con respecto a otro de tal manera que la trayectoria de las paletas de uno sea diferente de la trayectoria de las paletas del otro (es dedr, de tal manera que la trayectoria de las paletas de uno no se superponga, es dedr, no intercepte, la trayectoria de las paletas del otro).
De acuerdo con otro aspecto mas, cabe senalar que la unidad de control 15 de la maquina 100 esta disenada para hacer rotar el al menos un primer elemento rotatorio 40a del dispositivo de liberacion 6 con una velocidad que depende de la velocidad del movimiento del primer asiento S1 por el primer elemento rotatorio 9 alrededor del primer eje de rotacion X1.
Ademas, de acuerdo con otro aspecto de la invencion, la unidad de control 15 de la maquina 100 esta disenada para hacer rotar el al menos un primer elemento rotatorio 40a del dispositivo de liberacion 6 con una velocidad variable en funcion de la cantidad de producto a insertar dentro de cada primer asiento S1. Mas en detalle, es posible aumentar la cantidad de producto insertado dentro de cada asiento aumentando la velocidad de rotacion del primer elemento rotatorio 40a, de tal manera que se aumenta la densidad aparente del producto, y viceversa.
En otras palabras, es posible variar la cantidad de producto contenido en el primer asiento S1 y, por lo tanto, en las capsulas 3, ajustando la velocidad de rotacion del al menos un primer elemento rotatorio 40a.
Ventajosamente, se ha descubierto experimentalmente que el dispositivo de llenado 6, definido por un elemento rotatorio 40a, 40b con paletas, asociado a la camara de llenado 61 permite reducir la variabilidad del llenado de los diferentes primeros asientos S1, igualando el llenado de los recipientes en forma de copa 2 y, por lo tanto, cumpliendo plenamente las especificaciones solicitadas por los fabricantes de capsulas.
En efecto, el elemento rotatorio 40a, 40b con paletas permite que el producto se mueva cayendo desde la tolva de alimentacion 38 y, por lo tanto, garantiza el llenado de la camara de llenado 61 en cada condicion operativa.
Por lo tanto, la camara de llenado 61 define un volumen sustancialmente constante, lo que significa que la presion de llenado (determinada por el volumen de producto dentro de la camara) es constante en diferentes puntos de la misma region de llenado y en el tiempo.
Se ha descubierto experimentalmente que la combinacion de al menos un elemento rotatorio 40a, 40b con paletas y la camara de llenado subyacente 61 permite reducir la variabilidad de la cantidad de producto insertado en los asientos S1, aumentando de este modo la repetibilidad del llenado entre los diversos asientos S1, lo que se traduce en una mayor uniformidad del llenado de los recipientes/capsulas en forma de copa 2.
A continuacion se describe una realizacion adicional de la unidad de llenado, como se ilustra en la figura 21.
De acuerdo con esta realizacion, el dispositivo de liberacion 6 comprende uno o mas, por ejemplo un par de, elementos rotatorios 40a, 40b y una carcasa 66.
El elemento rotatorio 40a, 40b esta equipado con un arbol 67, que se extiende a lo largo de un eje longitudinal X4, X5; la carcasa 66 se extiende a lo largo del mismo eje longitudinal X4, X5.
El arbol 67 puede moverse a lo largo del eje longitudinal X4, X5.
Mas espedficamente, el arbol 67 puede moverse en relacion con la carcasa 66 (definida a continuacion tambien como una envoltura tubular 66).
La carcasa 66 se fija al bastidor 29 de la maquina 100 y forma una camara interna para contener el producto a alimentar a los asientos S1.
Cabe senalar que el arbol 67 del elemento rotatorio (40a, 40b) esta alojado dentro de la carcasa 66, en la camara para contener el producto a alimentar a los asientos S1.
El elemento rotatorio 40a, 40b, en particular, el arbol 67, esta conectado de manera movil a la carcasa 66, es decir, a la envoltura tubular 66 (o, igualmente, al bastidor 29), para moverse (en relacion con la carcasa 66) en una direccion predeterminada de extension del eje longitudinal X4, X5.
Preferentemente, la unidad de accionamiento 61 del elemento rotatorio 40a, 40b tambien puede moverse (en relacion con la carcasa 66) a lo largo del eje longitudinal X4, X5 del elemento rotatorio 40a, 40b, como uno con el arbol 67 del elemento rotatorio 40a, 40b.
Por esta razon, la unidad de accionamiento 61 y el arbol 67 pueden moverse como uno a lo largo del eje longitudinal X4, X5 en relacion con la carcasa 66.
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Cabe senalar que el dispositivo de llenado 6 tambien comprende, de acuerdo con este elasticos 60, conectados operativamente a la carcasa 66 y al elemento rotatorio 40a, 40b.
Por lo tanto, cabe senalar que los medios elasticos 60 se interponen operativamente entre el 40b en un lado y la carcasa 66 en el otro, con el fin de aplicar una fuerza de retorno sobre el 40b.
Tambien cabe senalar que los medios elasticos 60 estan configurados para aplicar una fuerza de retorno sobre el elemento rotatorio 40a, 40b, dirigida principalmente a lo largo del eje longitudinal X4, X5 hacia el primer extremo E1.
Mas espedficamente, como se muestra, los medios elasticos 60 se comprimen despues de un movimiento del primer extremo E1 del elemento rotatorio 40a, 40b lejos de la salida 19 de la tolva 38 (desplazamiento hacia arriba).
Por esta razon, la deformacion (en particular, la compresion) de los medios elasticos 60 como resultado del movimiento del elemento rotatorio 40a, 40b lejos de la salida 19 de la tolva 38 (desplazamiento hacia arriba) genera una fuerza de retorno sobre el elemento rotatorio 40a, 40b, dirigida a lo largo de la direccion del eje longitudinal X4, X5 hacia la salida 19 de la tolva 38.
Mas espedficamente, la fuerza de retorno aplica una accion de empuje sobre el elemento rotatorio 40a, 40b dirigida hacia la salida 19 de la tolva 38.
Preferentemente, los medios elasticos 60 comprenden uno o mas resortes 60A, 60B, interpuestos entre la carcasa 66 y el elemento rotatorio 40a, 40b.
Mas espedficamente, el o los resortes permiten que el arbol 67 del elemento rotatorio 40a, 40b se conecte a la carcasa 66.
Todavfa mas espedficamente, el o los resortes permiten que el arbol 67 y la unidad de accionamiento 61 del elemento rotatorio 40a, 40b se conecten a la carcasa 66.
Tal y como se muestra en la figura 21, el arbol 67 y la unidad de accionamiento 61 del elemento rotatorio 40a, 40b son integrales entre sf y durante su movimiento en una direccion axial deforman (comprimen) los resortes 60A, 60B.
Mas espedficamente, el elemento rotatorio 40a, 40b comprende una placa 62 fijada a la unidad de accionamiento 61, que esta directamente activa en los resortes 60A, 60B y durante el movimiento del arbol 67, deformando (comprimiendo) la unidad de accionamiento 61 los resortes 60A, 60B en la direccion del eje longitudinal X4, X5 del elemento rotatorio 40a, 40b.
En la realizacion ilustrada, cada resorte 60A, 60B esta colocado en el exterior de un tornillo 63A, 63B que esta fijado a la carcasa 66.
Preferentemente, cada resorte 60A, 60B se monta en el tornillo 63A, 63B con el fin de hacer tope con la cabeza del tornillo 63A, 63B en un extremo y con la placa 62 en el otro extremo.
Cabe senalar que, ventajosamente, el aspecto descrito anteriormente hace posible uniformizar el llenado de los primeros asientos S1.
Se ha descubierto que, en efecto, en ausencia de los medios elasticos 60 y con la posibilidad de mover el elemento rotatorio 40a, 40b a lo largo del eje longitudinal X4, X5, la punta (primer extremo E1) del elemento helicoidal que forma parte del elemento rotatorio 40a, 40b se somete a presiones variables, en particular cuando se hace funcionar a una velocidad de rotacion constante, debido a una falta de uniformidad en la densidad del producto entre los diferentes asientos E1.
El hecho de permitir el movimiento del elemento rotatorio 40a, 40b longitudinalmente, y de aplicar una fuerza de retorno hacia una posicion de equilibrio, permite la creacion de un flujo de producto con una presion constante en la salida desde el elemento rotatorio.
Mas espedficamente, cabe senalar que si la presion en el primer extremo E1 del elemento helicoidal del elemento rotatorio 40a, 40b es mayor que un valor predeterminado (por ejemplo, a causa de un bloqueo del producto cerca de la salida), el elemento rotatorio 40a, 40b se mueve longitudinalmente a lo largo del eje longitudinal X4, X5 y, en consecuencia, se reduce la presion aplicada por el elemento rotatorio 40a, 40b hacia la salida 19 de la tolva 38.
De esta manera, ventajosamente, la presion aplicada por el elemento rotatorio (o elementos rotatorios) 40a, 40b sobre el producto en la salida de la tolva 38 se hace sustancialmente uniforme.
aspecto, unos medios
elemento rotatorio 40a, elemento rotatorio 40a,
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Por lo tanto, el efecto tecnico final es el de llenar los primeros asientos S1 con la misma cantidad de producto, es decir, reducir la variabilidad con respecto a la cantidad de producto insertado dentro de los diversos asientos S1.
Cabe senalar que, de acuerdo con este aspecto, tambien es posible hacer funcionar el elemento rotatorio 40a, 40b a una velocidad variable en funcion de la posicion angular del primer extremo E1 (como se ha descrito anteriormente con referencia a las figuras 13, 14 y 15). Por esta razon, de acuerdo con esta realizacion, tambien puede proporcionarse una unidad de control configurada para hacer funcionar el elemento rotatorio 40a, 40b a una velocidad variable en funcion de la posicion angular del primer extremo E1 (como se ha descrito anteriormente con referencia a las figuras 13, 14 y 15).
Tambien se define un dispositivo para liberar un producto para bebidas de infusion o extraccion, que comprende:
- una tolva 38 configurada para formar una camara para contener el producto para bebidas de infusion o extraccion que tiene una carcasa 66 (o una envoltura tubular 66),
- un elemento 40a, 40b que rota alrededor de un eje longitudinal X4, X5 colocado dentro de la carcasa 66 y disenado para poder moverse a lo largo de la direccion del eje longitudinal X4, X5 de rotacion;
- medios elasticos 60, que operan sobre el elemento rotatorio 40a, 40b para aplicar una fuerza de retorno sobre el elemento rotatorio 40a, 40b, dirigida principalmente a lo largo del eje longitudinal X4, X5, para devolver el elemento rotatorio a una posicion de equilibrio predeterminada.
De acuerdo con la presente invencion, tambien se define un metodo para llenar recipientes que forman capsulas de un solo uso para bebidas de extraccion o de infusion. Como se ha indicado anteriormente, el termino “recipientes” se considera que significa recipientes ngidos en forma de copa 2, del tipo mostrado, y elementos para la filtracion o retencion de una dosis de producto conectados a un recipiente ngido.
El metodo de acuerdo con la invencion comprende las siguientes etapas:
- mover una sucesion de recipientes 2 a lo largo de una primera trayectoria de movimiento P;
- mover al menos un elemento de contencion (20) que comprende un primer asiento de recepcion S1 disenado para recibir una dosis 33 de producto en rotacion alrededor de un primer eje de rotacion X1, de tal manera que el primer asiento de contencion (S1) se mueve a lo largo de una trayectoria cerrada PD;
- crear una dosis 33 de producto dentro del al menos un primer asiento de contencion S1 en una region R1 para formar la dosis localizada a lo largo de la trayectoria cerrada PS liberando producto dentro del al menos un primer asiento de contencion S1;
- mover el al menos un elemento de contencion 20 radialmente con respecto al primer eje de rotacion X1, para ajustar la posicion del primer asiento S1 para recibir el producto a lo largo de la trayectoria cerrada PS, entre una posicion P1 para recibir el producto en una region predeterminada R1 para formar la dosis de la trayectoria cerrada PS y una posicion R2 para liberar la dosis en un recipiente 2 en una region predeterminada R3 para transferir la dosis de la trayectoria cerrada PS;
- transferir la dosis 33 de producto desde el primer asiento de contencion S1 a un recipiente 2 en la region R3 para transferir la dosis de la trayectoria cerrada PS.
Preferentemente, la etapa de liberar una dosis 33 de producto en un primer asiento de contencion S1 en la region R1 para formar la dosis 33 de la trayectoria PS comprende una etapa de hacer rotar al menos un elemento rotatorio 40a, 40b para liberar la dosis 33 de producto dentro del primer asiento de contencion S1.
Preferentemente, la etapa de crear la dosis 33 comprende una etapa de liberar dentro del al menos un primer asiento de contencion S1 una parte de una cantidad de producto acumulada suelta en una tolva 38.
Aun mas preferentemente, la etapa de crear la dosis comprende una etapa de liberar el producto, dentro del al menos un primer asiento de contencion S1, usando la accion de empuje de un alimentador de tornillo.
Cabe senalar que la dosis de producto (que se liberara en un asiento de contencion S1) se crea en la region R1 para formar la dosis a partir de una masa de producto que, en terminos de cantidad, puede definir una pluralidad de dosis 33.
De acuerdo con el metodo, la etapa de mover una sucesion de recipientes a lo largo de una primera trayectoria de movimiento P comprende, preferentemente, mover los recipientes 2 a lo largo de una trayectoria PS que es un bucle cerrado que se encuentra en un plano horizontal. Preferentemente, la sucesion de recipientes 2 se mueve con movimiento continuo.
Ademas, la etapa de mover el primer asiento de contencion S1 hacia la region de liberacion R3 comprende una rotacion del primer asiento S1 alrededor de un primer eje vertical X1.
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Preferentemente, la etapa de transferir la dosis 33 desde el primer asiento S1 al recipiente S2 comprende una etapa de empujar la dosis 33 (preferentemente usando un dispositivo de expulsion 36) desde el primer asiento S1 al recipiente 2.
Preferentemente, la etapa de empujar comprende hacer contacto con la dosis 33 en la parte superior y empujar la dosis 33 desde la parte superior hacia abajo, para provocar el escape del primer asiento Si.
De acuerdo con otro aspecto, durante la etapa de mover el primer asiento Si desde la region de formacion R1 a la region de liberacion R3, el metodo comprende una etapa de compactar la dosis 33 dentro del primer asiento Si.
Preferentemente, la etapa de compactar comprende hacer tope con la parte superior de la dosis 33 (preferentemente usando un elemento de compactacion 26) dentro del primer asiento Si.
De acuerdo con este aspecto, la etapa de compactar comprende comprimir la dosis 33 dentro del primer asiento Si mediante la accion combinada de un elemento de compactacion 26, que entra en contacto con la parte superior de la dosis 33, y un primer piston i3 que soporta y entra en contacto con la parte inferior de la dosis 33. En la practica, la dosis 33 se comprime entre el elemento de compactacion 26 y el primer piston i3.
Mas en general, cabe senalar que el metodo comprende una etapa de compactar la dosis 33 dentro del primer asiento de contencion Si despues de la etapa de liberar una dosis 33 de producto dentro de un primer asiento Si y antes de la etapa de transferir la dosis 33 de producto desde el primer asiento de contencion Si a un recipiente 2.
Cabe senalar que la etapa de compactar la dosis 33 de producto dentro del primer asiento de contencion Si comprende una etapa de preparar un elemento de compactacion 26 y una etapa de mover el elemento de compactacion 26 para comprimir el producto dentro del primer asiento Si, con el fin de compactarlo.
Como alternativa, la etapa de compactar la dosis 33 de producto dentro del primer asiento de contencion Si comprende una etapa de preparar el elemento de compactacion 26 y una etapa de mover el primer piston i3 hacia el elemento de compactacion 26, para comprimir el producto dentro del primer asiento Si, con el fin de compactarlo.
En una variante de realizacion adicional, la etapa de compactar la dosis 33 de producto dentro del primer asiento de contencion Si comprende una etapa de preparar el elemento de compactacion 26 y una etapa de mover tanto el primer piston i3 como el elemento de compactacion 26 uno hacia otro, para comprimir el producto dentro del primer asiento Si, con el fin de compactarlo.
De acuerdo con otro aspecto, la etapa mencionada anteriormente de ajustar la posicion del primer asiento Si para recibir el producto comprende una etapa de mover el primer asiento Si a lo largo de una direccion rectilmea de acuerdo con la carrera de avance y de retorno.
Ventajosamente, la direccion rectilmea se encuentra en un plano horizontal.
Mas espedficamente, la etapa de ajustar la posicion del primer asiento Si para recibir el producto comprende una etapa de mover el primer asiento Si radialmente con respecto al primer eje de rotacion Xi de acuerdo con la carrera de avance y de retorno.
De acuerdo con otro aspecto, la etapa de transferir la dosis 33 de producto desde el primer asiento Si al recipiente 2 comprende una etapa de preparar el dispositivo de expulsion 36 y una etapa de mover el dispositivo de expulsion 36 para empujar la dosis 33 fuera del primer asiento Si y liberar la dosis 33 dentro del recipiente 2.
El metodo descrito anteriormente es especialmente simple y permite la creacion de una dosis 33 de producto y el llenado de una manera rapida, limpia y fiable de un recipiente 2, tal como un recipiente ngido en forma de copa de una capsula de un solo uso 3 para bebidas de extraccion o de infusion.
Claims (18)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Una unidad para llenar recipientes (2) con una dosis (33) de un producto, que comprende:- una lmea (4) para transportar los recipientes (2) que se extiende a lo largo de una primera trayectoria de movimiento (P) y provista de una pluralidad de asientos de soporte (5) para los recipientes (2) dispuestos sucesivamente a lo largo de la primera trayectoria de movimiento (P);- una estacion (SR) para llenar los recipientes (2) con una dosis (33) de un producto;caracterizada por que la estacion de llenado (SR) comprende:- al menos un primer asiento de contencion (S1) fabricado en un elemento de contencion (20) y disenado para recibir una dosis (33) de un producto;- un dispositivo de movimiento (10) que comprende un primer elemento rotatorio (9) disenado para hacer rotar el elemento de contencion (20) alrededor de un primer eje de rotacion (X1), para mover el al menos un primer asiento de contencion (S1) a lo largo de una trayectoria cerrada (PS);- un dispositivo de ajuste (11) disenado para mover el elemento de contencion (20) radialmente en relacion con el primer eje de rotacion (X1), para ajustar la posicion del al menos un primer asiento de contencion (S1) a lo largo de la trayectoria cerrada (PS) entre una posicion (P1) para recibir la dosis y una posicion (P2) para liberar la dosis (33) dentro de un recipiente respectivo (2);- una subestacion (ST1) para formar la dosis (33) dentro del al menos un primer asiento de contencion (S1), provista de un dispositivo (6) para liberar una cantidad predeterminada del producto que forma la dosis (33) dentro del al menos un primer asiento de contencion S1 localizado en la posicion de recepcion (P1);- una subestacion (ST3) para liberar la dosis (33) del producto desde el al menos un primer asiento de contencion (S1) colocado en la posicion de liberacion (P2) en un recipiente respectivo (2) transportado por la lmea de transporte (4),estando el dispositivo de ajuste (11) configurado para colocar el al menos un primer asiento de contencion (S1) en la posicion de recepcion (P1) en la subestacion de formacion (ST1) y en la posicion de liberacion (P2) en la subestacion de liberacion (ST3).
- 2. La unidad de llenado de acuerdo con la reivindicacion anterior, en la que el dispositivo de liberacion (6) comprende al menos un elemento rotatorio (40a, 40b) configurado para rotar alrededor de un eje longitudinal (X4, X5) de rotacion.
- 3. La unidad de llenado de acuerdo con la reivindicacion anterior, en la que el dispositivo de ajuste (11) esta configurado para mover el al menos un primer asiento de contencion (S1) radialmente en una carrera hacia delante desde la posicion (P1) para recibir la dosis a la posicion (P2) para liberar la dosis y de acuerdo con una carrera de retorno desde la posicion (P2) para liberar la dosis a la posicion (P1) para recibir la dosis.
- 4. La unidad de llenado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el primer asiento de contencion (S1) es un asiento pasante fabricado en el elemento de contencion (20) y que comprende un elemento de alojamiento (21) disenado para alojar el elemento de contencion (20) y equipado con una primera abertura superior (23A) para permitir la entrada del producto y un elemento de compactacion (26) disenado para compactar el producto en el primer asiento de contencion (S1), una segunda abertura superior (23B) para alojar un dispositivo de expulsion (36) disenado para expulsar la dosis (33) del producto, una primera abertura inferior (22A) para alojar un primer piston (13), que forma una pared inferior (F) del primer asiento de contencion (S1) cuando el primer asiento de contencion (S1) esta en la posicion de recepcion (P1) y una segunda abertura inferior (22B) para permitir que el producto escape del primer asiento de contencion (S1).
- 5. La unidad de llenado de acuerdo con la reivindicacion anterior, en la que el elemento de contencion (20) puede deslizarse dentro del elemento de alojamiento (21) y el dispositivo de ajuste (11) esta configurado para colocar el primer asiento de contencion (S1) en las primeras aberturas superior (23A) e inferior (22A) en la posicion de recepcion (P1) y en las segundas aberturas superior (23B) e inferior (22B) en la posicion de liberacion (P2).
- 6. La unidad de llenado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el dispositivo de liberacion (6) comprende:- al menos una tolva (38) para alimentar el producto;- al menos un elemento (40a, 40b) que rota alrededor de un eje longitudinal respectivo (X4, X5) y que tiene una pluralidad de paletas (60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F) que se extienden alejandose del eje longitudinal (X4, X5) de rotacion;- una camara de llenado (61) colocada debajo del al menos un elemento rotatorio (40a, 40b) y que define un volumen para recibir el producto para liberar el producto dentro del al menos un primer asiento de contencion (S1) en la region de formacion (R1), estando el elemento rotatorio (40a, 40b) configurado para crear un flujo de alimentacion del producto desde la tolva (38) hacia la camara de llenado (61) con el fin de mantener llena la5101520253035404550556065camara de llenado (61), en la que el elemento rotatorio (40a, 40b) se coloca dentro de una carcasa (64) en comunicacion con la tolva (38) y con la camara de llenado (61).
- 7. La unidad de llenado de acuerdo con la reivindicacion 6, en la que el dispositivo de liberacion (6) comprende un primer elemento rotatorio (40a) y un segundo elemento rotatorio (40b) que tienen una pluralidad de paletas respectivas (60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F) con el fin de crear un flujo de alimentacion del producto desde la tolva (38) hacia la camara de llenado (61) para mantener llena la camara de llenado (61).
- 8. La unidad de llenado de acuerdo con la reivindicacion anterior, en la que los elementos rotatorios primero y segundo (40a, 40b) se colocan uno con respecto a otro de manera que la trayectoria de las paletas (60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F) de uno intercepta la trayectoria de las paletas (60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F) del otro.
- 9. La unidad de llenado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en la que el al menos un elemento rotatorio (40a, 40b) comprende una parte ahusada superior (62), que tiene una pluralidad de salientes (60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F) para mover el producto dentro de la tolva (38) y favorecer el descenso.
- 10. La unidad de llenado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el dispositivo de liberacion (6) comprende una tolva (38) y al menos un elemento rotatorio (40a, 40b), disenado para rotar alrededor de un eje longitudinal de rotacion (X4, X5), asociado con la tolva (38) y equipado con un perfil helicoidal que se extiende entre un primer extremo (E1) y un segundo extremo (E2), estando el elemento rotatorio (40a, 40b) configurado para rotar alrededor del eje longitudinal de rotacion (X4, X5), de tal manera que el primer extremo (E1) adopta una posicion angular variable en el tiempo alrededor del eje longitudinal de rotacion (X4, X5), siendo el eje longitudinal de rotacion (X4, X5) estacionario en relacion con la tolva (38) e inclinandose angularmente con respecto a un plano horizontal, para crear un flujo de alimentacion del producto, desde el segundo extremo (E2) hacia el primer extremo (E1), que intercepta el al menos un primer asiento de contencion (S1), y para liberar el producto dentro del al menos un primer asiento de contencion (S1), comprendiendo tambien la unidad de llenado una unidad de accionamiento y control (15), conectada operativamente a el al menos un elemento rotatorio (40a, 40b) y configurada para hacerlo rotar de acuerdo con una velocidad de rotacion variable en funcion de la posicion angular del primer extremo (E1) del al menos un elemento rotatorio (40a, 40b).
- 11. La unidad de llenado de acuerdo con la reivindicacion anterior, en la que la unidad de accionamiento y control (15) esta configurada para hacer rotar el al menos un elemento rotatorio (40a, 40b) de acuerdo con una ley sinusoidal de velocidad (L1, L2) en funcion de la posicion angular del primer extremo (E1) del al menos un elemento rotatorio (40a, 40b).
- 12. La unidad de llenado de acuerdo con la reivindicacion 10 u 11, en la que el dispositivo de liberacion (6) comprende:- un primer elemento rotatorio (40a) que tiene un perfil helicoidal que se extiende entre un primer extremo (E1) y un segundo extremo (E2), disenado para rotar alrededor de un primer eje longitudinal de rotacion respectivo (X4), estacionario en relacion con la tolva (38) y angularmente inclinado con respecto a un plano horizontal, para crear un flujo de alimentacion del producto, desde el segundo extremo (E2) hacia el primer extremo (E1) que intercepta el al menos un primer asiento de contencion (S1), y para liberar el producto dentro del al menos un primer asiento de contencion (S1); y- un segundo elemento rotatorio (40b) que tiene un perfil helicoidal que se extiende entre un primer extremo (E1) y un segundo extremo (E2), disenado para rotar alrededor de un segundo eje longitudinal de rotacion (X5), estacionario con respecto a la tolva (38) y angularmente inclinado con respecto a un plano horizontal, para crear un flujo de alimentacion del producto, desde el segundo extremo (E2) hacia el primer extremo (E1) que intercepta el al menos un primer asiento de contencion (S1), y para liberar el producto dentro del al menos un primer asiento de contencion (S1);y en la que la unidad de accionamiento y control (15) esta operativamente conectada al primer elemento rotatorio (40a) y al segundo elemento rotatorio (40b) y configurada para operar el primer elemento rotatorio (40a) y el segundo elemento rotatorio (40b) de acuerdo con las velocidades de rotacion primera y segunda respectivas que vanan en funcion de la posicion angular de los primeros extremos respectivos (E1).
- 13. La unidad de llenado de acuerdo con la reivindicacion anterior, en la que la unidad de accionamiento y control (15) esta configurada para hacer rotar a la misma velocidad media de rotacion (VM) el primer elemento rotatorio (40a) y el segundo elemento rotatorio (40b).
- 14. La unidad de llenado de acuerdo con la reivindicacion 12 o 13, en la que:- la tolva (38) esta equipada con una parte inferior (19) para liberar el producto en el primer asiento de contencion (S1) y los primeros extremos (E1) del perfil helicoidal del primer elemento rotatorio (40a) y del segundo elemento rotatorio (40b) se colocan orientados hacia arriba y cerca de la parte inferior (19) para liberar el producto,51015202530354045- el primer elemento rotatorio (40a) y el segundo elemento rotatorio (40b) se colocan uno en relacion con otro de tal manera que el primer elemento rotatorio (40a) intercepta en primer lugar el primer asiento de contencion (S1) que llega a la region (R1) para formar la dosis;- la unidad de accionamiento y control (15) esta configurada para hacer rotar el segundo elemento rotatorio (40b) con una segunda amplitud (A2) que es diferente de una primera amplitud (A1) del primer elemento rotatorio (40a).
- 15. La unidad de llenado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 y 10 a 14, en la que el dispositivo de liberacion (6) comprende al menos un elemento rotatorio (40a, 40b) y una carcasa (66) que define una camara para contener el producto, comprendiendo el al menos un elemento rotatorio (40a, 40b) un arbol (67) alojado dentro de la carcasa (66) y configurado para rotar alrededor de un eje longitudinal de rotacion (X4, X5) y que puede moverse a lo largo del eje longitudinal de rotacion (X4, X5) en relacion con la carcasa (66).
- 16. La unidad de llenado de acuerdo con la reivindicacion anterior, que comprende ademas unos medios elasticos (60) que actuan sobre el elemento rotatorio (40a, 40b) y sobre la carcasa (66) y estan configurados para aplicar una fuerza de retorno sobre el elemento rotatorio (40a, 40b), dirigida principalmente a lo largo del eje longitudinal de rotacion (X4, X5), como resultado de un movimiento del elemento rotatorio (40a, 40b) en relacion con la carcasa (66).
- 17. Una maquina de envasado (100) disenada para envasar capsulas de un solo uso (3) para bebidas de extraccion o de infusion, que comprende:- una unidad de llenado (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores;- una estacion de alimentacion (SA) disenada para alimentar los recipientes (2) en los asientos de soporte correspondientes (5) de la lmea de transporte (4);- una estacion de cierre (SC) para cerrar los recipientes (2) con una pieza respectiva de lamina de sellado (34); y- una estacion de salida (SU) disenada para recoger las capsulas (3) de los asientos de soporte (5) de la lmea de transporte (4).
- 18. Un metodo para llenar los elementos de contencion (2) de las capsulas de un solo uso (3) con una dosis (33) del producto para bebidas de extraccion o de infusion,estando el metodo caracterizado por que comprende las siguientes etapas:- mover una sucesion de recipientes (2) a lo largo de una primera trayectoria de movimiento (P);- mover al menos un elemento de contencion (20), que comprende un primer asiento de contencion (S1) disenado para recibir una dosis (33) de producto, en rotacion alrededor de un primer eje de rotacion (X1), de tal manera que el primer asiento de contencion (S1) se mueve a lo largo de una trayectoria cerrada (PS);- crear una dosis (33) de producto dentro del al menos un primer asiento de contencion (S1) en una region (R1) para formar la dosis localizada a lo largo de la trayectoria cerrada (PS) liberando producto dentro del al menos un primer asiento de contencion (S1);- mover el al menos un elemento de contencion (20) radialmente en relacion con el primer eje de rotacion (X1), para ajustar la posicion del al menos un primer asiento de contencion (S1) a lo largo de la trayectoria cerrada (PS), entre una posicion (P1) para recibir la dosis en la region (R1) para formar la dosis y una posicion (P2) para liberar la dosis en una region predeterminada (R3) para transferir la dosis;- transferir la dosis (33) de producto desde el al menos un primer asiento de contencion (S1) a un recipiente (2) en la region (R3) para transferir la dosis.
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