DISPOSITIVO Y PROCEDIMIENTO PARA LLENADO DE RECIPIENTES.

La presente invención se refiere a un dispositivo y un procedimiento para el llenado de recipientes. La invención se describe con referencia a un dispositivo y un procedimiento para el llenado en especial de botellas de plástico con líquidos, como agua mineral o similar. Sin embargo, se ha de señalar que el procedimiento según la invención y el dispositivo según la invención se pueden usar también para otros tipos de recipientes y otros líquidos, como cerveza, vino, aceite y similar. Asimismo, es posible el uso para líquidos viscosos. Además del término "recipiente" se usa a continuación también el término "botella". Por los documentos DE 103 43 281 A1, así como ES 2238921 se conoce este tipo de dispositivos y procedimientos para el llenado de recipientes. En el estado de la técnica es conocido desde hace mucho tiempo el control de los niveles de llenado del líquido envasado respectivamente. En caso de que los recipientes se llenaran en general con muy poco líquido, esto provocaría el descontento del consumidor final. Los recipientes demasiado llenos, es decir, los recipientes que contienen más líquido que el indicado en la etiqueta del recipiente, provocarían a la larga grandes pérdidas a la empresa embotelladora. Por tanto, se aspira a obtener el nivel de llenado nominal. Así, por ejemplo, es conocido tomar como base para el nivel de llenado un valor límite inferior y superior regulado fijamente. Si se queda por debajo del límite inferior, se considera que el recipiente no se ha llenado lo suficiente. Si se sobrepasa el límite superior, el recipiente se ha llenado demasiado. Del estado de la técnica se conocen muchos dispositivos diferentes para la medición del nivel de llenado. Así, por ejemplo, es conocido medir el peso del recipiente vacío antes del proceso de llenado y el peso del recipiente lleno después del proceso de llenado. A partir de la diferencia de peso se puede inferir la cantidad del líquido envasado. En otro procedimiento conocido del estado de la técnica, el nivel de llenado se determina con ayuda de sondas de medición que se introducen en el recipiente. Sin embargo, estas sondas son relativamente sensibles y, por tanto, se tienen que sustituir con bastante frecuencia. Otros procedimientos conocidos del estado de la técnica comprueban continuamente el nivel de llenado, por ejemplo, con sondas, y separan a continuación los recipientes llenados incorrectamente. A tal efecto, estas mediciones se llevan a cabo en los recipientes aún abiertos, pero ya llenos. Especialmente en el llenado de botellas de plástico con bebidas carbonatadas existe, sin embargo, el problema de que el nivel de llenado de un recipiente cerrado se puede diferenciar del nivel de llenado de un recipiente abierto, ya que el recipiente cerrado se dilata debido a la presión del líquido y, por tanto, el nivel de llenado puede descender, aunque exista la cantidad correcta en sí de líquido en el recipiente. Esto es válido en particular en situaciones de start-stop o en el caso de recipientes guiados bruscamente. Este tipo de cambios de presión en el interior del recipiente puede provocar, por ejemplo, en una botella de 0,5 l, diferencias del nivel de llenado superiores a 5 mm. Sin embargo, como la variable del cambio de tamaño del recipiente no se incluye hasta el momento en la evaluación del nivel de llenado, el operario de la planta embotelladora no puede detectar un llenado excesivo constante con esta tolerancia de 5 mm. A una velocidad de producción de 40.000 botellas/hora, esto significa una pérdida inútil de producción de una tonelada aproximadamente por hora, incluso en caso de la botella de 0,5 l que se puede evaluar relativamente bien. La presente invención tiene, por tanto, el objetivo de poner a disposición un dispositivo y un procedimiento para el llenado de recipientes que permitan un control final mejorado del nivel de llenado de los recipientes. A este respecto, el dispositivo y el procedimiento se deben poder usar especialmente también en recipientes deformables y deben suministrar datos correspondientemente exactos. Además, se debe crear una posibilidad para considerar las deformaciones geométricas eventuales de los recipientes durante el llenado. Esto se obtiene según la invención mediante un dispositivo según las reivindicaciones 1 y 12 y mediante un procedimiento según las reivindicaciones 14 y 19. Formas de realización y variantes ventajosas son objeto de las reivindicaciones secundarias. El dispositivo según la invención para el llenado de recipientes presenta una unidad de llenado, en la que se introducen los recipientes que se van a llenar, presentando la unidad de llenado al menos un dispositivo de llenado que llena los recipientes con un medio líquido. Además, está previsto un dispositivo de cierre que cierra los recipientes después del llenado. Según la invención, a favor de la corriente respecto al dispositivo de cierre está previsto un dispositivo de medición que determina al menos una magnitud característica de la forma geométrica del recipiente. La unidad de llenado es preferentemente una máquina de llenado que se puede accionar continuamente de manera rotatoria y presenta, por ejemplo, un depósito anular lleno parcialmente de la bebida que se va a envasar. Por un dispositivo de llenado se entiende cualquier dispositivo adecuado para llenar un recipiente, por ejemplo, a través de su cuello, con un medio líquido. Por un dispositivo de cierre se entiende un dispositivo que cierra en especial el recipiente ya lleno después del proceso de llenado, por ejemplo, que coloca o enrosca una tapa. Con preferencia, el recipiente ya se cierra aquí de forma definitiva o estanca al aire. 2   Los términos "a favor de la corriente" o "en contra de la corriente" se refieren a la corriente de los recipientes guiados a través del dispositivo. Por magnitud característica se entiende una magnitud característica, a partir de la que se puede inferir la geometría del recipiente. La determinación de la geometría del recipiente, en especial después del cierre, permite determinar de qué modo influye el líquido a presión sobre la geometría del recipiente. Por consiguiente, también se puede determinar de qué modo varía el nivel de llenado del líquido debido a la deformación del recipiente o al cambio de la geometría del recipiente. Sobre la base de esta información se puede corregir a su vez, por ejemplo, un valor del nivel de llenado ya determinado. Como ya se mencionó, el recipiente se puede dilatar por la presión del líquido y asume, por ejemplo, una forma geométrica abombada respecto al estado normal. Debido a esta forma abombada desciende el nivel de llenado en el cuello del recipiente (cuello de la botella). La determinación de esta geometría hace posible inferir el nivel de llenado del líquido en el recipiente después de abrirse. El dispositivo presenta preferentemente un dispositivo de medición de nivel de llenado que mide el nivel de llenado del líquido dentro del recipiente y proporciona un valor característico del nivel de llenado. Este dispositivo de medición de nivel de llenado está dispuesto preferentemente en contra de la corriente respecto al dispositivo de cierre. Los niveles de llenado, determinados por el dispositivo de medición de nivel de llenado, se pueden corregir a continuación con los datos de la geometría del recipiente proporcionados por el dispositivo de medición. Mediante la determinación de al menos una magnitud característica de la forma geométrica del recipiente se puede inferir, por ejemplo, el volumen del recipiente o el volumen del recipiente en dependencia de una sección predefinida de la altura del recipiente. Así, por ejemplo, es posible que al dilatarse el recipiente hasta la mitad de la altura del recipiente haya más líquido que en el estado no dilatado. Mediante programas predefinidos de evaluación se puede determinar de qué modo un cambio determinado de la geometría, por ejemplo, una dilatación determinada de un diámetro del recipiente, influye sobre el nivel de llenado o la altura de llenado en el cuello del recipiente. Por consiguiente, los valores de medición proporcionados por los dos dispositivos de medición se ponen en correlación entre sí. La magnitud característica se ha seleccionado ventajosamente de un grupo de magnitudes características que contiene la altura del recipiente, un diámetro del recipiente, en especial en una sección determinada de la altura, una curvatura de una pared del recipiente o similar. Así, por ejemplo, a partir de un diámetro máximo del recipiente se puede inferir una curvatura de la pared del recipiente y de este modo hallar un valor de corrección para el nivel de llenado medido. Sería posible también inferir a partir de una medición de la altura del recipiente deformaciones eventuales condicionadas por un aumento de la presión... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para el llenado de recipientes con una unidad de llenado (2), en la que se introducen los recipientes (5) que se van a llenar, presentando la unidad de llenado (2) al menos un dispositivo de llenado (6) que llena los recipientes (5) con un medio líquido, y con un dispositivo de cierre (8) que cierra los recipientes (5) después del llenado, caracterizado por que a favor de la corriente respecto al dispositivo de cierre (8) está previsto un dispositivo de medición (10) que determina al menos una magnitud característica de la forma geométrica del recipiente (5). 2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que éste presenta un dispositivo de medición de nivel de llenado (7) que determina al menos un valor característico del nivel de llenado del medio líquido. 3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado por que la magnitud característica se ha seleccionado de un grupo de magnitudes características que contiene la altura (h) del recipiente, un diámetro (d, d1) del recipiente, una curvatura de una pared (5a, 5b) del recipiente (5) o similar. 4. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el dispositivo de medición (10) presenta al menos un dispositivo de captación de imágenes (11) que es adecuado para captar imágenes de resolución local. 5. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el dispositivo de medición (10) presenta un dispositivo de colimación (9) para colimar los rayos de luz. 6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado por que el dispositivo de colimación (9) se ha seleccionado de un grupo de dispositivos de colimación que contiene lentes, en especial lentes de Fresnel, axicones, espejos curvos, combinaciones de estos o similar. 7. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el dispositivo de captación de imágenes (11) está dispuesto respecto a los recipientes (5) de modo que observa al menos una zona central de los recipientes (5). 8. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el dispositivo presenta un dispositivo de control (15) que provoca que la magnitud característica determinada se transmita al menos a un elemento de la unidad de llenado (2) para que el llenado de los recipientes se pueda llevar a cabo teniendo en cuenta esta magnitud característica. 9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado por que el dispositivo de control (15) provoca que un valor característico del nivel de llenado, determinado por el dispositivo de medición de nivel de llenado (7), se corrija teniendo en cuenta la magnitud característica de la forma geométrica del recipiente (5). 10. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que un segundo dispositivo de medición (13) está dispuesto en contra de la corriente respecto a la unidad de llenado (2). 11. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la unidad de llenado (2) presenta una pluralidad de dispositivos de llenado (6), pudiéndose controlar cada dispositivo de llenado de manera individual mediante el dispositivo de control (15). 12. Dispositivo para el llenado de recipientes con una unidad de llenado (2), en la que se introducen los recipientes (5) que se van a llenar, presentando la unidad de llenado (2) al menos un dispositivo de llenado (6) que llena los recipientes (5) con un medio líquido, caracterizado por que el dispositivo presenta un dispositivo de medición (10) que determina al menos una magnitud característica de la forma geométrica de los recipientes, así como un dispositivo de medición de nivel de llenado (7) que determina al menos un valor característico del nivel de llenado del líquido en el recipiente (5). 13. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado por que el dispositivo presenta un dispositivo de control (15) que provoca que las magnitudes características del nivel de llenado, determinadas por el dispositivo de medición de nivel de llenado (7), se puedan corregir teniendo en cuenta la magnitud característica determinada por el dispositivo de medición (10). 14. Procedimiento para el llenado de recipientes (5), llenándose los recipientes (5) al menos parcialmente con un medio líquido en una unidad de llenado (2), caracterizado por que mediante un dispositivo de medición (10) se determina después de llenarse y cerrarse los recipientes (5) al menos una magnitud característica de una forma geométrica de los recipientes (5). 15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado por que se determina un valor característico del nivel de llenado del medio líquido en los recipientes (5). 8   16. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 14 a 15, caracterizado por que el dispositivo de medición (10) determina la magnitud característica mediante la proyección de los recipientes (5) en un dispositivo de captación de imágenes (11). 17. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes 14 a 16, caracterizado por que el dispositivo de medición (10) transmite la magnitud característica a la unidad de llenado (2). 18. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la unidad de llenado (2) presenta una pluralidad de dispositivos de llenado (6) y al menos un dispositivo de llenado (2) se controla en respuesta a la magnitud característica determinada por el dispositivo de medición (10). 19. Procedimiento para el llenado de recipientes (5), llenándose los recipientes (5) al menos parcialmente con un medio líquido en una unidad de llenado (2), caracterizado por que se determina tanto una magnitud característica de la forma geométrica del respectivo recipiente (5) como un valor característico de un nivel de llenado del líquido en el recipiente (5) y el nivel de llenado determinado se corrige teniendo en cuenta la geometría determinada. 9