ES2469715A2

ES2469715A2 - Detector de metales

Info

Publication number: ES2469715A2
Application number: ES201390077A
Authority: ES
Inventors: Alfred Alexander Taylor; Darren Ken Alchin
Original assignee: TNA Australia Pty Ltd
Current assignee: TNA Australia Pty Ltd
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2031-09-02
Also published as: GB201314116D0; ES2469715B1; JP2014511484A; JP2015166265A; GB2501651B; US20140028309A1; JP6155297B2; MX2013009239A; AU2011360138B2; WO2012113010A1; AU2011360138A1; ES2469715R1; US9599679B2; GB201608985D0; GB2501651A; GB2535917A; GB2535917B; WO2012113010A8; JP5815751B2; DE112011104966T5

Abstract

Detector de metales. Un conjunto de tolva (10) para suministrar producto al aparato conformador (11) de un conjunto de envasado. El conjunto de tolva (10) incluye una tolva (14) que converge en sentido descendente. Situado adyacente a la tolva (14) se encuentra un detector de metales (21) que tiene bobinas de transmisión y de recepción (22) de diferentes diámetros. Las bobinas de recepción (22) están adaptadas para proporcionar una señal cuando se detecta un metal.

Description

Detector de metales

5 Sector técnico

La presente invención se refiere a detectores de metales y más particularmente, pero no de manera exclusiva, a detectores de metales utilizados en la industria del envasado.

10 Antecedentes de la invención

En el envasado de productos alimenticios, es importante detectar cualquier contaminación met�lica, con el objetivo de eliminar el metal. Esta función se lleva a cabo retirando del flujo de producción cualquier envase que contenga metal. Asimismo, al detectar el metal en el

15 flujo de producción, los operarios reciben aviso sobre un posible fallo en la maquinaria.

En el envasado de productos de aperitivo, el producto es facilitado a una balanza desde la que el producto es suministrado en lotes a un aparato conformador, que conduce a una máquina de envasado. Entre la báscula y el conformador, existe una serie de tolvas a lo 20 largo de las cuales el producto se desplaza por acción de la gravedad. De manera típica, existe una tolva superior y una tolva inferior, teniendo la tolva superior lados que convergen en mayor medida que los lados de la tolva inferior. Al pasar el producto desde la tolva superior a la tolva inferior, de manera típica el producto tendr� no solamente una velocidad dirigida hacia abajo sino también una velocidad angular. El producto impacta además contra

25 s� mismo, con el resultado de que el producto se distribuye frecuentemente por la totalidad del interior de la tolva inferior.

Se aplican detectores de metales a la tolva inferior dado que ésta es de diámetro mucho más reducido. No obstante, los detectores de metales es necesario que tengan una potencia

30 sustancial para detectar cualquier metal que pueda encontrarse cerca de la parte central de la tolva inferior. A pesar de ello, los detectores de metales tienen la desventaja de que algunas partes de metal, frecuentemente trozos pequeños situados fuera del centro de la tolva inferior, pasarán por el detector de metales sin detección. Evidentemente esto es una desventaja, puesto que el metal llega a los envases del producto alimenticio.

35 “Los detectores de metales industriales son utilizados en las industrias farmacéutica, de alimentos, de bebidas, textiles, de prendas, de plásticos, de productos químicos, de la madera, y de envasado.

La contaminación de los alimentos por residuos met�licos procedentes de roturas en la

5 maquinaria de proceso, durante el proceso de fabricación, es un tema de seguridad importante en la industria alimentaria. Se utilizan ampliamente detectores de metales para esta finalidad y se integran en la línea de producción.” (Wikipedia)

“El principio básico de funcionamiento para un detector industrial de metales de tipo habitual

10 se basa en un diseño de tres bobinas. El diseño utiliza una bobina de transmisión AM (modulada en amplitud) y dos bobinas de recepción, una a cada lado del transmisor. El diseño y configuración física de las bobinas de recepción son instrumentales en la capacidad de detectar contaminantes met�licos muy pequeños, de 1 milímetro o más pequeños. En la actualidad, los detectores modernos de metales continúan utilizando esta

15 configuración para la detección de residuos de metal.

La configuración de la bobina es tal que crea una abertura por la que el producto pasa a través de las bobinas (productos alimenticios, plásticos, productos farmacéuticos, etc.). Esta abertura permite que el producto entre y salga a través del sistema de tres bobinas,

20 produciendo una señal igual pero simétrica en las dos bobinas de recepción. Las señales resultantes se suman, anulándose entre s� de manera efectiva.

Cuando un contaminante met�lico se introduce en el producto se crea una alteración desigual. Esto crea a continuación una señal electrónica muy pequeña que es amplificada

25 mediante electrónica especial. La amplificación producida envía señal entonces a un dispositivo mecánico montado en el sistema transportador, para eliminar el producto contaminado de la línea de producción. Este proceso es completamente automático y permite que la fabricación funcione de manera ininterrumpida.” (Wikipedia)

30 Objeto de la invención

Es un objetivo de la presente invención superar o mejorar sustancialmente la desventaja antes mencionada.

Resumen de la invención

Se da a conocer a continuación un detector de metales que comprende:

5 una serie de arrollamientos que rodean un eje general central y que est�n separados del mismo a efectos de rodear un paso, de manera que cada arrollamiento rodea un área de arrollamiento que se extiende transversalmente con respecto a dicho eje, teniendo dicho paso un primer extremo y un segundo extremo separados axialmente con respecto al primer extremo, teniendo el paso en dicho segundo extremo un área transversal más pequeña que

10 en dicho primer extremo; y en el que

en posición adyacente a dicho paso, los arrollamientos est�n separados con respecto a dicho eje en una cierta distancia, disminuyendo dicha distancia desde dicho primer extremo hacia dicho segundo extremo, de manera que las áreas de arrollamiento disminuyen en

15 superficie hacia dicho segundo extremo.

Preferentemente, dicha distancia es un radio desde dicho eje, de manera que el radio del arrollamiento disminuye desde dicho primer extremo a dicho segundo extremo.

20 Preferentemente, dicho paso entre el primer y segundo extremos, tiene configuración troncoc�nica.

Preferentemente, dicho paso tiene un lado longitudinal arqueado en alzado lateral, de manera que es cóncavo radialmente hacia dentro.

25 Preferentemente, los arrollamientos comprenden una bobina de transmisión y una bobina de recepción.

Preferentemente, los arrollamientos comprenden una bobina de transmisión situada entre 30 dos bobinas de recepción.

Preferentemente, las bobinas de recepción comprenden una primera bobina de recepción y una segunda bobina de recepción, estando situada la bobina de transmisión entre la primera bobina y la segunda bobina.

35 Preferentemente, la distancia a la que est� separada la primera bobina con respecto a dicho eje es superior a la distancia a la que la bobina de transmisión est� separada con respecto a dicho eje y la distancia a la que la segunda bobina est� separada con respecto a dicho eje, y la distancia a la que la bobina transmisora est� separada con respecto a dicho eje es superior que la distancia a la que la segunda bobina est� separada con respecto a dicho eje.

5 Preferentemente, las bobinas est�n situadas en posiciones separadas longitudinalmente con respecto a dicho eje y son coaxiales.

Preferentemente, el detector de metales comprende además un cuerpo dentro del que est�n

10 situados los arrollamientos, teniendo dicho cuerpo una superficie del cuerpo longitudinal interna que rodea dicho paso, convergiendo dicha superficie del cuerpo hacia abajo.

Se da a conocer además, en combinación, cualquiera de los detectores de metales antes indicados y una tolva que tiene un eje central en disposición general vertical, rodeando dicha

15 tolva el mencionado paso y convergiendo hacia abajo, y en el que dicho cuerpo rodea la mencionada tolva a efectos de ser adyacente a dicha tolva, para posicionar el detector de metales para detectar metales que pasan a lo largo de dicho paso.

Preferentemente, la combinación incluye además un elemento de guía situado en la tolva,

20 para ayudar a mantener el producto en desplazamiento descendente en la tolva y adyacente a la misma.

Se da a conocer además un conjunto de tolva para una máquina de envasado, comprendiendo el conjunto de tolva:

25 una primera tolva que tiene una superficie interna para dirigir el producto de forma descendente, teniendo dicha superficie una cierta inclinación con respecto a la horizontal;

una segunda tolva, cuya segunda tolva se encuentra debajo de la primera tolva a efectos de

30 recibir producto desde aquélla, teniendo la segunda tolva una superficie interna con una inclinación con respecto a la horizontal, siendo la inclinación de la superficie de la segunda tolva mayor que la inclinación de la superficie de la primera tolva; y

un detector de metales que rodea la superficie interna de la primera tolva para detectar los 35 metales que pasan por la primera tolva.

Preferentemente, el conjunto de la tolva comprende un elemento de guía situado dentro de la primera tolva, proporcionando un paso entre dicha superficie de la primera tolva y la guía, a lo largo de la cual se desplaza el producto, teniendo dicho paso una longitud en sentido longitudinal, como mínimo, sobre una parte en la que dicho paso tiene una configuración

5 anular, estando situado dicho detector de metales en la mencionada parte para detectar los metales que pasan a lo largo de la mencionada parte.

Preferentemente, la superficie interna de dicha segunda tolva es troncoc�nica.

10 Preferentemente, la primera y segunda tolvas tienen un eje central en disposición general vertical, común.

Preferentemente, la superficie interna de dicha primera tolva es arqueada siendo radialmente cóncava hacia adentro.

15 Preferentemente, el conjunto de la tolva comprende un detector de metales, tal como se ha descrito anteriormente.

Breve descripción de los dibujos

20 Se describirán a continuación formas preferentes de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

la figura 1 es una vista esquemática y en perspectiva de un conjunto de tolva y aparato 25 conformador de la máquina de envasado para suministrar lotes de producto a una máquina de envasado;

la figura 2 es una vista esquemática en alzado del conjunto de tolva y aparato conformador de la figura 1;

30 la figura 3 es una vista esquemática en planta del conjunto de tolva y aparato conformador de las figuras 1 y 2;

la figura 4 es una vista lateral en alzado, esquemática, parcialmente seccionada, de un 35 conjunto de tolva y aparato conformador de la figura 3 seccionado a lo largo de la línea 4-4; la figura 5 es una vista en alzado esquemática, en sección, de la modificación de la tolva superior del conjunto de tolva mostrado en la figura 4;

la figura 6 es una vista esquemática en alzado de una modificación del conjunto de tolva de 5 la figura 1;

la figura 7 es una vista esquemática seccionada en alzado lateral del conjunto de tolva de la figura 6; y

10 la figura 8 es una vista esquemática a mayor escala de la parte -8-del conjunto de tolva mostrado en la figura 7.

Descripci�n detallada de las realizaciones preferentes

15 En los dibujos adjuntos se han mostrado esquemáticamente un conjunto de tolva -10-que facilita producto a un aparato conformador -11-. El producto cae por acción de la gravedad atravesando el conjunto -10-en la dirección -12-. El aparato conformador -11-recibe material laminar en forma de una banda y configura dicha banda en una configuración tubular que atraviesa el aparato conformador -11-en la dirección -12-. El producto que est�

20 siendo envasado es suministrado al interior del material en forma de bolsa tubular, cuyo material en forma de bolsa tubular y el producto son suministrados a continuación a una máquina de envasado (por debajo del aparato conformador -11-) que forma envases del producto.

25 Situada por encima del aparato conformador -11-se encuentra una tolva inferior -13-que recibe producto desde una tolva superior -14-. Las tolvas -13-y -14-de estas realizaciones tienen un eje común generalmente en disposición central longitudinal vertical -15-.

Sobresaliendo interiormente de la tolva -14-se encuentra un elemento de guía -16-que

30 tiene preferentemente una configuración c�nica o troncoc�nica. El elemento de guía -16est� situado centralmente con respecto a la tolva -14-quedando separado con respecto a la superficie -17-. La tolva -14-tiene una superficie interna -17-de configuración troncoc�nica, de manera que con la incorporación con el elemento -16-, la superficie -17-rodea un paso -18-a lo largo del cual pasa el producto. El paso -18-adyacente al elemento -16-tiene una

35 configuración anular. La tolva -13-tiene una superficie interna -19-que rodea un paso -20-a lo largo del cual pasa el producto. La superficie -19-tiene una configuración troncoc�nica.

Rodeando la tolva -14-se encuentra un detector de metales -21-. El detector de metales -21-tiene una serie de arrollamientos -22-que rodean un paso -24-a través del cual sobresale la tolva -14-. Los arrollamientos -22-est�n incorporados en un cuerpo -28-. De 5 acuerdo con ello, los arrollamientos -22-rodean la tolva -14-, la superficie -17-y el eje longitudinal -15-. Los arrollamientos -22-adyacentes a la superficie -17-est�n separados con respecto al eje -15-por un radio -23-. Los arrollamientos interiores -22-del extremo inferior -25-del paso -24-est�n situados más próximos al eje -15-, por lo tanto, el radio -23disminuye hacia abajo desde el extremo superior -26-. La tolva -14-encierra un área en

10 sección transversal en un extremo superior que es mayor que el área en sección transversal en el extremo inferior para adaptarse a la reducción del radio -23-.

En esta realización, los arrollamientos -22-se adaptan a la configuración externa de la tolva -14-. Por lo tanto, los arrollamientos -22-adyacentes a la tolva -14-definen una forma que 15 se corresponde con la tolva -14-. En esta realización, la tolva -14-es troncoc�nica, por lo tanto, los arrollamientos adyacentes a la tolva -14-definirán en combinación una configuración que es troncoc�nica. Como ejemplo, los arrollamientos superiores -22-y los arrollamientos inferiores -22-pueden recibir arrollamientos (bobinas de recepción -22-) y los arrollamientos centrales -22-pueden ser arrollamientos de transmisión (bobinas de

20 transmisión -22-). Los arrollamientos -22-serían circulares en su configuración para tener como eje central el eje -15-. Los arrollamientos -22-est�n situados en partes separadas longitudinalmente con respecto al eje -15-, tal como se aprecia mejor en la figura 8. Es decir, los arrollamientos -22-son coaxiales pero separados entre s�.

25 En la realización de la figura 5, la tolva superior -14-tiene una pared lateral (circular en sección transversal) que es parabólica en un alzado lateral pasando a ser cóncava cuando se observa desde el exterior.

En las realizaciones preferentes que se han descrito, los arrollamientos -22-est�n

30 separados con respecto al eje -15-en una cierta distancia. Dado que la tolva -14-es circular en sección transversal (en oposición a otras configuraciones), la distancia es el radio -23-.

En la realización de las figuras 6 a 8, la guía -16-es truncada en su extremo inferior. El elemento de guía -16-tiene una superficie curvada convexa -27-(según una vista lateral en 35 alzado) mientras que la superficie -17-es también curvada según una vista en alzado lateral.

Asimismo, en las realizaciones preferentes anteriores, dado que la tolva -14-es circular en sección transversal, el paso -24-es circular en sección transversal. El área en sección transversal del paso -24-est� determinada por el radio -23-en el extremo -26-, y el radio -23-en el extremo -25-y la configuración del cuerpo detector de metales -28-.

5 En la realización de las figuras 6 a 8, el cuerpo -28-comprende un cuerpo met�lico -30dentro del cual est� situado un soporte de arrollamientos -31-. El soporte -30-est� formado a base de un material el�ctricamente aislante y tiene ranuras -32-que reciben los arrollamientos -22-que proporcionan la bobina de transmisión -33-y bobinas de recepción

10 -34-. El área en sección transversal del paso -24-disminuye desde el extremo -26-al extremo -25-. De acuerdo con ello, el área (área de arrollamientos) comprendida por cada una de las bobinas -33-y -34-disminuye hacia el extremo inferior del paso -18-, es decir, el extremo inferior de la tolva -14-. Cada una de las áreas de arrollamientos es transversal con respecto al eje -15-.

15 Tal como se aprecia mejor en las figuras 4, 7 y 8, el cuerpo -28-tiene una superficie de cuerpo longitudinal interna -29-que rodea la tolva -14-y, por lo tanto, el paso -18-. La superficie -29-converge hacia abajo. El cuerpo -28-rodea y est� situado adyacente a la tolva.

20 La bobina de transmisión -33-sería una bobina de transmisión modulada en amplitud que es activada el�ctricamente para producir un campo para inducir una corriente (voltaje) en las bobinas de recepción -34-. Preferentemente, las bobinas de recepción -34-podrían ser compensadas. Esto podría ser conseguido al disponer las bobinas de recepción -34-con

25 una serie de bucles o arrollamientos, ajustándose el número de bucles o arrollamientos para conseguir una compensación o una compensación aproximada. No obstante, las dos bobinas de recepción -34-se requiere que simplemente produzcan una señal eléctrica cuando un elemento met�lico pasa por las bobinas -34-. Como ejemplo adicional, las dos bobinas de recepción -34-podrían producir una señal indicativa de un funcionamiento en

30 estado permanente (normal) del detector de metales -21-, con señales “instantáneas” en comparación con la señal de estado permanente para proporcionar una indicación cuando pasa un elemento de metal por las bobinas -34-. Se debe apreciar también que podrían existir una o varias bobinas de recepción -34-, pero preferentemente dos bobinas de recepción -34-.

35 Las realizaciones preferentes antes descritas tienen la ventaja de que en la tolva superior -14-, el producto est� situado adyacente a la superficie -17-, en oposición a la superficie -19de la tolva inferior -13-, en contraste con la entrada del producto en el paso -20-. De manera típica, el producto dentro del paso -20-impacta contra s� mismo, lo que produce que el producto se distribuya a través del paso -20-.

Dado que el producto est� situado adyacente a la superficie -17-, cualquier metal dentro del producto se desplazar� adyacente a los arrollamientos -22-y por lo tanto tendr� una mayor oportunidad de ser detectado.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Detector de metales que comprende:

5 una serie de arrollamientos que rodean un eje en disposición general central y separadas del mismo a efectos de rodear un paso y de manera que cada arrollamiento rodea una zona de arrollamientos que se extiende transversalmente con respecto a dicho eje, teniendo dicho paso un primer extremo y un segundo extremo separados axialmente con respecto al primer extremo, teniendo el paso de dicho segundo extremo una sección transversal más reducida

10 que en dicho primer extremo; y en el que

adyacente a dicho paso los arrollamientos est�n separados con respecto a dicho eje en una cierta distancia, disminuyendo dicha distancia desde dicho primer extremo hacia dicho segundo extremo, de manera que las áreas de los arrollamientos disminuyen en su

15 superficie hacia el segundo extremo.
2. Detector de metales, según la reivindicación 1, en el que dicha distancia es un radio desde dicho eje, de manera que dicho radio del arrollamiento disminuye desde dicho primer extremo a dicho segundo extremo.
3.

Detector de metales, según la reivindicación 1 � 2, en el que dicho paso, entre el primer y segundo extremos, tiene una configuración troncoc�nica.
4.

Detector de metales, según la reivindicación 1 � 2, en el que dicho paso tiene un lado

25 longitudinal arqueado, según una vista en alzado, de manera que es cóncavo radialmente hacia adentro.
5. Detector de metales, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que los

arrollamientos incluyen una bobina de transmisión y una bobina de recepción. 30
6.

Detector de metales, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que los arrollamientos incluyen una bobina de transmisión situada entre dos bobinas de recepción.
7.

Detector de metales, según la reivindicación 6, en el que las bobinas de recepción

35 incluyen una primera bobina y una segunda bobina, estando situada la bobina de transmisión entre la primera bobina y la segunda bobina.