MAQUINA DE LLENADO GIRATORIA PARA LLENAR RECIPIENTES CON LIQUIDOS.

Máquina de llenado giratoria para llenar recipientes con líquidos,

que comprende:

- un carrusel giratorio (4) que presenta, montadas a lo largo de su periferia, una pluralidad de válvulas de llenado (6), cada una de las cuales presenta:

- por lo menos dos tubos coaxiales (7, 8), es decir, un tubo exterior (7) para suministrar el líquido de un depósito de almacenamiento (20) a un recipiente (30) que se ha de llenar con dicho líquido; y un tubo interior de compensación (8) para definir el nivel de líquido en el interior de dicho recipiente (3);

- por lo menos una junta (13) montada por debajo del depósito (20) y dispuesta concéntrica y externamente respecto a los citados tubos y capaz de alojar contra ésta la boca de dicho recipiente (3); caracterizada por el hecho de que comprende: medios de transmisión (101); y primeros medios de accionamiento que actúan por lo menos sobre dicho tubo de compensación interior (8) de cada válvula de llenado (6) a través de dichos medios de transmisión (101) para variar simultáneamente de manera regulable la posición vertical de dichos tubos de compensación (8) de todas las válvulas de llenado (6) respecto a dicha junta (13)

Máquina de llenado giratoria para llenar recipientes con líquidos.

Campo de aplicación

La presente invención se refiere a una máquina de llenado giratoria para llenar recipientes con líquidos, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación principal.

La máquina en cuestión está destinada ventajosamente a utilizarse en plantas embotelladoras industriales para el llenado de recipientes, y preferiblemente botellas, con líquidos en particular de tipo alimentario, tales como bebidas, vino, agua mineral, etc.

La máquina en cuestión puede utilizarse preferiblemente en líneas embotelladoras que típicamente comprenden una máquina de lavado, una máquina taponadora/capsuladora o también, a lo largo de la parte de la línea más alejada curso abajo, una máquina etiquetadora y una máquina envasadora.

De manera más precisa, la máquina en cuestión es del tipo de las que van provistas, de manera totalmente convencional, de un carrusel (o torreta) giratorio que presenta, montado a lo largo de su periferia, una pluralidad de válvulas de llenado que pueden transportar el líquido contenido en un depósito cilíndrico dentro de las botellas.

Estado de la técnica

Tal como es conocido, dependiendo de los procedimientos utilizados para llevar a cabo las operaciones de llenado, las máquinas de llenado se clasifican comúnmente como máquinas vacío reducido, máquinas isobáricas, máquinas de presión reducida, máquinas de gravedad, etc.

Las máquinas de llenado de vacío reducido se han diseñado principalmente para el llenado de recipientes con vinos que no tienen gas y pueden funcionar de modo que la presión en el interior del recipiente se reduzca a la presión (por debajo de la presión atmosférica) del depósito en cuyo interior se almacena el líquido que va a introducir y para transportar aire contenido en el recipiente externamente sin entrar en contacto con el producto. Las válvulas de estas máquinas, según la tecnología de construcción estándar, consisten generalmente en un conjunto de tubos concéntricos (normalmente dos) uno de los cuales va insertado en el interior del otro; el tubo exterior se utiliza para introducir el líquido en la botella, mientras que el aire o el gas contenido en el interior de la botella asciende a lo largo del tubo interior.

Las máquinas de llenado denominadas isobáricas se han diseñado principalmente para llenar recipientes con vinos gaseosos y funcionan bajo presiones mucho mayores que la presión atmosférica. El llenado de los recipientes se realiza cuando la presión final en el recipiente es la misma que la presión en el interior de un depósito que se encuentra montado convenientemente sobre las válvulas.

Las máquinas de llenado de presión reducida realizan el embotellado en condiciones en las que existe una ligera presión tal que el fluido retiene una pequeña cantidad de gas, pero sin someterse a los requisitos técnicos y normas que gobiernan las máquinas isobáricas. Este último tipo de máquina es particularmente adecuado para embotellar productos sin grumos y líquidos ligeramente gaseosos.

Las máquinas de llenado volumétrico o por gravedad prevén que el llenado se realice por caída libre y dosificación constante; en este caso, el producto, extraído de un recipiente, es transportado a una serie de dispositivos dosificadores y es dispensado por estos últimos a los recipientes.

Las máquinas de llenado de tipo conocido que se han descrito anteriormente ofrecen una amplia posibilidad de regulación, a través de una interfaz de usuario simplificada, del tiempo de funcionamiento y las presiones de las válvulas de llenado. Debido a la posibilidad de regular el tiempo requerido por las válvulas para realizar unas etapas de llenado determinadas, es posible optimizar las operaciones en cuanto a la velocidad instantánea de la máquina de llenado y el tipo de producto a embotellar.

Otro requisito cada vez más apremiante en la industria de embotellado, en particular en el sector del embotellado de productos alimenticios, es el desarrollo de máquinas de llenado con ciclos de embotellado que se llevan a cabo en presencia de gas inerte para evitar efectos de oxidación.

A este respecto, la patente WO 99/03774 describe una máquina de llenado que realiza una evacuación previa del aire presente en la botella y la posterior inyección de gas inerte.

Otra característica de las máquinas de llenado más modernas es la posibilidad de realizar diariamente una limpieza completa, y en particular la limpieza de cualquier parte de la máquina que entra en el contacto con los productos alimentarios a embotellar.

Las máquinas de llenado que existen actualmente en el mercado, en particular para la industria del vino, típicamente prevén una etapa de preparación y ajuste para adaptar el producto de llenado y la cantidad de producto que va a introducir en el recipiente al formato del recipiente que se ha de llenar.

Estas operaciones de adaptación realizadas por el operario tienen como resultado unos tiempos de inactividad en la producción, riesgo de contaminación de la máquina y generalmente sólo permiten una separación y ajuste no continuo lo que, por su naturaleza, resulta por lo tanto algo impreciso.

Actualmente un cambio en el formato de la botella da lugar a la necesidad de realizar varias operaciones de sustitución y/o ajuste para adaptar distintas piezas mecánicas de la máquina al nuevo formato. En particular, estas operaciones deben realizarse para los medios que transportan las botellas (por ejemplo de las cintas transportadoras a las placas de soporte) y para los tubos (o tuberías) de llenado de las válvulas.

Estos últimos, de hecho, tienen que ser sustituidos en todas las válvulas por otros tubos de distinto tamaño utilizando llaves de accionamiento o conexiones de acoplamiento rápido, o bien tienen que ajustarse en todas las válvulas por ejemplo por medio del roscado o desenroscado de elementos telescópicos.

Durante un cambio de formato, el cono de centrado del recipiente que va montado por debajo de la válvula normalmente también tiene que ser sustituido.

Más recientemente, se han introducido en el mercado máquinas de llenado que pueden realizar el ajuste en altura de todos los tubos de llenado de la válvula simultáneamente.

Este ajuste se consigue por medio de unos mecanismos excesivamente complejos que ralentizan la circulación de los líquidos, aumentando la pérdida de carga en los mismos y demostrando básicamente que son demasiado costosos desde un punto de vista de costes y operativamente desventajosos.

Actualmente, por lo tanto, cada cambio de formato requiere la intervención de operarios especializados en particular para modificar el ajuste de los tubos de retorno de aire.

Esto de hecho se traduce en numerosos inconvenientes, incluyendo una pérdida de productividad debido a la detención momentánea de la producción a lo largo de toda la línea de embotellado (hasta que se completan las operaciones de ajuste) y el riesgo de contaminar las partes de llenado del recipiente.

Otro inconveniente asociado a las operaciones de cambio de formato es la necesidad de la empresa de disponer de técnicos expertos competentes que sean capaces de manejar correctamente y rápidamente todas las operaciones de ajuste citadas anteriormente.

Finalmente, otro inconveniente es el riesgo de que el operario pueda realizar sin querer una maniobra incorrecta que pueda resultar en un mal funcionamiento principal y por lo tanto también en un daño serio a toda la línea.

Con respecto a esto, la patente GB-A-1.316.629 describe una máquina de llenado con una pluralidad de válvulas de llenado, cuya máquina realiza el ajuste del nivel del líquido a los recipientes por medio de unas sondas montadas en cada una de las válvulas de llenado en el extremo de correspondientes ejes. Es posible realizar un ajuste común de la posición de las sondas de todas las válvulas de llenado por medio de unos piñones que se acoplan a correspondientes sondas, y que se mueven, por medio de un mecanismo de accionamiento común, hacia abajo y hacia arriba para regular el nivel del líquido de llenado a los recipientes.

Descripción de la invención

En esta situación, el objetivo principal de la presente invención es por lo tanto superar los inconvenientes de la técnica conocida hasta ahora disponiendo una máquina de llenado giratoria para llenar recipientes con líquidos, que permita realizar...

1. Máquina de llenado giratoria para llenar recipientes con líquidos, que comprende:

- un carrusel giratorio (4) que presenta, montadas a lo largo de su periferia, una pluralidad de válvulas de llenado (6), cada una de las cuales presenta:

- por lo menos dos tubos coaxiales (7, 8), es decir, un tubo exterior (7) para suministrar el líquido de un depósito de almacenamiento (20) a un recipiente (30) que se ha de llenar con dicho líquido; y un tubo interior de compensación (8) para definir el nivel de líquido en el interior de dicho recipiente (3);

- por lo menos una junta (13) montada por debajo del depósito (20) y dispuesta concéntrica y externamente respecto a los citados tubos y capaz de alojar contra ésta la boca de dicho recipiente (3);

caracterizada por el hecho de que comprende:

medios de transmisión (101); y

primeros medios de accionamiento que actúan por lo menos sobre dicho tubo de compensación interior (8) de cada válvula de llenado (6) a través de dichos medios de transmisión (101) para variar simultáneamente de manera regulable la posición vertical de dichos tubos de compensación (8) de todas las válvulas de llenado (6) respecto a dicha junta (13).

2. Máquina de llenado giratoria según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dichos tubos coaxiales (7, 8) definen entre ellos un conducto para transportar líquido entre dicho depósito de almacenamiento (20) y el citado recipiente (3) y en la que dichos tubos coaxiales (7, 8) pueden moverse por deslizamiento uno respecto al otro para abrir y cerrar un elemento de cierre (120) dispuesto entre ellos.

3. Máquina de llenado giratoria según la reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que dichos primeros medios de accionamiento (100) actúan sobre el tubo exterior (7) de cada válvula de llenado (6) a través de dichos medios de transmisión (101), variando simultáneamente de manera regulable la posición vertical de ambos tubos (7, 8) respecto a la junta (13); obteniéndose la transmisión del movimiento vertical al tubo de compensación (8) a través del tubo exterior mediante unas conexiones mecánicas (15) entre los dos tubos (7, 8);

comprendiendo dichos medios de transmisión por lo menos un anillo de regulación (17) fijado por medio de unas transmisiones mecánicas (10) al tubo exterior de suministro de líquido (7) de cada una de las citadas válvulas de llenado (6).

4. Máquina de llenado giratoria según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dichos tubos coaxiales (7, 8) atraviesan la tapa (105) y el fondo (106) de dicho depósito (20), existiendo por lo menos una junta superior (106) y por lo menos una junta inferior (107) a través de las cuales dichos tubos (7, 8) deslizan tras el accionamiento de dichos primeros medios de accionamiento (100).

5. Máquina de llenado giratoria según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que comprende una guía de extensión (11) fijada debajo del fondo (20) de dicho depósito (20) concéntricamente y externamente respecto a los citados tubos (7, 8) y presentando dicha junta (130) fijada en su extremo inferior.

6. Máquina de llenado giratoria según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que cada válvula comprende segundos medios de accionamiento (28) soportados por dicho tubo exterior (7) y que pueden moverse con el mismo, pudiendo actuar sobre el extremo superior de dicho tubo interior de compensación (8) para variar su posición relativa respecto al citado tubo exterior (7), provocando la apertura de dicho elemento de cierre (120).

7. Máquina de llenado giratoria según la reivindicación 3, caracterizada por el hecho de que dicho tubo exterior (7) presenta, en su extremo superior, una zona ensanchada (102) para la sujeción a la transmisión correspondiente (110) de dichos medios de transmisión (101).

8. Máquina de llenado giratoria según la reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que cada una de dichas válvulas de llenado (6) incluyendo dichos tubos coaxiales (7, 8), dichos segundos medios de accionamiento (28), el citado elemento de cierre (120) y por lo menos una válvula (12a, 12B) dispuesta para interceptar dicho tubo de compensación interior (8) es accionado para moverse verticalmente de manera controlada a través de dichos primeros medios de accionamiento (100).

9. Máquina de llenado giratoria según la reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que está equipada con una unidad de control lógico capaz de almacenar las posiciones en altura de dichos tubos (7, 8) correspondientes a distintos formatos de recipientes (3) y reproducirlos al accionar dichos primeros medios de accionamiento (100).

10. Máquina de llenado giratoria según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que comprende un circuito a presión (29) interceptado por una segunda válvula (19) montada en dicha guía de extensión (11) en un extremo inferior en las proximidades del cono de recepción de dicho recipiente (3) y que puede introducir gas hacia dicho recipiente (3) a través de unos orificios pasantes formados en la citada junta (13), y por lo menos una tercera válvula montada para interceptar dicho tubo de compensación (8), pudiendo obligar dicho circuito de presión (29) con la citada segunda y tercera válvula abiertas, con el gas inerte a presión, a que el exceso de nivel de líquido contenido en el interior de dicho recipiente (3) atraviese dicho tubo de compensación (8), hacia el interior de dicho depósito (20) o hacia un circuito de recuperación separado (16).

11. Máquina de llenado giratoria según la reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que dichos segundos medios de accionamiento (28) consisten en un cilindro neumático (28) para cada válvula (6).

12. Máquina de llenado giratoria según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dichos tubos concéntricos (7, 8) pueden ser accionados por los citados primeros medios de accionamiento (100) para moverse hacia arriba hasta que quedan completamente retraídos en el interior de dicha guía de extensión (11), para formar, con una tapa de cierre (32), un receptáculo cerrado (16) adecuado para permitir la recirculación de un producto de limpieza tanto en el interior como en el exterior de la superficie de la válvula de llenado (6).