Procedimiento y dispositivo para el llenado de un envase.

Procedimiento para el llenado de sacos de válvula (4) con mercancías a granel (18),

en el que se llena, con un elemento de llenado (3), un saco de válvula (4) que ha de llenarse mediante un proceso de llenado, comprendiendo el proceso de llenado completo una sección de llenado (40), una sección de estabilización (41) y una sección de retirada (42), llenándose durante la sección de llenado (40) al menos una mercancía a granel (18) en el saco de válvula (4), y estando prevista, en la sección de estabilización (41), al menos una fase de estabilización (37) para la evacuación de aire, y retirándose, en la sección de retirada (42), el envase del elemento de llenado (3), caracterizado porque, durante al menos una parte de la sección de llenado (40), se ejerce desde fuera presión de evacuación de aire (32) sobre el saco de válvula (4) mediante al menos un dispositivo de prensado (5) para reducir el volumen (60) disponible en el saco de válvula (4), y porque, al menos en la fase de estabilización (37), se ejerce una presión de prensado sobre el saco de válvula (4) mediante el al menos un dispositivo de prensado (5) para evacuar el aire del saco de válvula (4) y reducir el volumen (60) disponible en el saco de válvula (4) hasta que se alcanza una reducción predeterminada del volumen disponible en el saco de válvula (4), a continuación de lo cual se reduce la presión de prensado (34) del dispositivo de prensado (5) sobre el saco de válvula (4) y se retira el saco de 15 válvula (4) del elemento de llenado (3).

Procedimiento y dispositivo para el llenado de un envase La presente invención se refiere a un procedimiento y un dispositivo para el llenado de un envase flexible, en especial, un saco, con materiales a granel y, en especial, con mercancías a granel, llenándose el envase flexible mediante un elemento de llenado. La invención sirve para el llenado de productos en forma de polvo o granulados y, en especial, para el llenado de productos en polvo ligeros o granulados y, en especial, para el llenado de productos en polvo ligeros y muy finos tales como, por ejemplo, polvos finos, así como de partículas de hollín o partículas de TiO2 o sustancias que contienen TiO2 o similares utilizadas para la fabricación de tintas, en las que la mercancía a granel contiene, durante el llenado, una considerable proporción de aire. No obstante, la invención también es adecuada para el llenado de otros materiales que pueden fluir o verterse o también para el llenado de productos tóxicos o peligrosos para el medio ambiente.

En el estado de la técnica se han dado a conocer diferentes sistemas para el llenado de mercancías a granel. En los sistemas convencionales para el llenado de mercancías a granel en sacos de válvula, las mercancías a granel contienen una cierta proporción de aire durante el llenado. La proporción de aire contenida en el saco se emite hacia fuera lentamente a través de orificios correspondientes en las paredes del saco.

No obstante, durante el proceso de llenado se origina una sobrepresión en el saco que es de, por ejemplo, 150 a 250 milibares. Esta sobrepresión todavía está presente también en el momento de desconexión del elemento de llenado. Si ahora, en el momento de desconexión del elemento de transporte, el saco se retira del elemento de llenado, entonces se descarga de forma repentina la presión imperante en el interior del saco a través de la válvula que aún está abierta de modo que se transporta desde el saco al espacio libre una cierta cantidad de producto y, en especial en el caso de materiales ligeros, una cantidad de producto considerable. Esto conduce a una cierta pérdida de peso del saco y también a un ensuciamiento de la instalación y de los sacos. En este sentido, durante el envasado de, por ejemplo, partículas de hollín o partículas de TiO2, reducidas cantidades de producto que se escapan conducen ya a un considerable ensuciamiento del entorno.

Por tanto, para reducir la salida de producto e incrementar la limpieza de las instalaciones y los sacos, en el estado de la técnica se espera, antes de la retirada del saco, hasta que la presión en el interior del saco se haya descompuesto a través de la pared o bien, no obstante, la sobrepresión debe evacuarse a través de una derivación. La descomposición de la presión a través de la pared requiere, en especial en el caso de mercancías a granel ligeras, un considerable intervalo de tiempo de modo que debe contarse con una drástica reducción del rendimiento de envasado. Si la presión se evacua a través de una derivación, se acelera la descomposición de la presión, pero no se impide que el producto se evacue conjuntamente a través de la derivación, lo cual conduce entonces a una pérdida de peso de los sacos. A partir de ello se producen también considerables oscilaciones en el peso. Además, el producto que se escapa normalmente debe desecharse. En general, este estado significa un incremento de los costes operativos.

En el estado de la técnica se ha dado a conocer, con el documento US3.533.454, un dispositivo con el que se llenan materiales en sacos. Durante el proceso de llenado, primero se presionan hacia dentro las superficies laterales del saco. Durante el proceso de llenado, se expanden después las paredes laterales para que las paredes laterales del saco, dotadas de poros, no se vean afectadas ya durante la operación de llenado por el material que va a llenarse. A través de los poros abiertos, debe tener lugar, durante la operación de llenado, una evacuación de aire continua. Mediante la evacuación de aire constante puede incrementarse la velocidad de llenado durante el envasado. Esta técnica conocida solo conduce a un acortamiento relativamente reducido de todo el proceso de envasado dado que este se determina considerablemente por la presión máxima en el saco al final de la operación de llenado y el tiempo de espera resultante de ello tras la finalización de la operación de llenado. Dado que la presión máxima no se modifica, la duración temporal para la descomposición de la presión y, con ello, el tiempo de espera, permanecen invariables.

En el estado de la técnica se ha dado a conocer además, con el documento DE19541975A1, un procedimiento y un dispositivo para el modelado y la evacuación de aire de sacos abiertos tras la operación de llenado, en los que los bordes superiores de los salientes de las paredes del saco se sujetan de forma que puedan deslizarse con mordazas de sujeción y en el que, una vez realizado el llenado, las mordazas de sujeción se apisonan en dirección al nivel de la mercancía llenada existente en el saco para evacuar el aire contenido fuera del saco a través de una sonda introducida a través de la abertura superior del saco que puede solicitarse con vacío. Con ello puede reducirse de forma efectiva el tiempo de espera. No obstante, una desventaja del dispositivo conocido es que, a través de la sonda introducida en el saco, se evacua no solo aire sino también mercancía de llenado.

Por el documento DE3703714A1 se conoce una máquina de ensacado para el llenado de mercancías en polvo con una tubuladura de llenado, en el que, en la tubuladura de llenado, está prevista una abertura de salida de aire conectada a una fuente de baja presión y dotada de un filtro, la cual sirve para la succión del aire contenido en el saco. Con un dispositivo de este tipo pueden envasarse mercancías a granel en polvo en sacos de válvula. No obstante, en este conocido dispositivo resulta desventajoso que, al emplear un material de filtro de poros gruesos, se evacua una considerable proporción de mercancía de llenado a través de la abertura de salida, mientras que, con el empleo de un material de filtro de poros finos, los poros se obstruyen rápidamente debido a la mercancía de llenado de modo que el efecto se reduce considerablemente.

En este tipo de dispositivos conocidos del estado de la técnica, en general el saco debe llenarse en exceso la cantidad de pérdida de peso prevista allí donde pueda escaparse producto con el aire para así reducir o compensar las desviaciones de peso del saco envasado. No obstante, dado que esta pérdida de peso oscila, es indispensable una mayor dispersión de los pesos, con lo que para mantener un peso mínimo normalmente se debe llenar más material en los sacos de lo que realmente sería necesario. De forma alternativa, puede prolongarse el tiempo de estabilización tras la finalización de la operación de llenado para que pueda descomponerse la sobrepresión.

En todos los casos ilustrados, se produce una desventaja condicionada por el procedimiento que se muestra como un incremento perceptible de los costes debido a una clara reducción del rendimiento y / o debido a la pérdida de material y, dado el caso, a sacos sucios.

Además, en la solicitud de patente internacional no publicada PCT/EP2007/010252 se describe un dispositivo y un procedimiento para el llenado de sacos con mercancías a granel, en el que un envase que ha de llenarse se llena a través de un elemento de llenado mediante un proceso de llenado. El proceso de llenado presenta una sección de llenado, una sección de estabilización y una sección de retirada. Durante la sección de llenado se llena una mercancía a granel en el envase, en la sección de estabilización, está prevista una fase de estabilización para la descomposición de la presión y, en la sección de retirada, se retira el envase del elemento de llenado. En este caso, el proceso de llenado se acorta porque el volumen disponible en el envase se reduce durante una parte considerable del proceso de llenado para mantener elevada la presión imperante en el envase, mientras que al final del proceso de llenado el volumen disponible en el envase se aumenta para reducir rápidamente la presión imperante en el envase. En este procedimiento, se mantiene elevada la presión durante el llenado de las mercancías a granel en el saco. Cuando se alcanza el peso total pretendido, se finaliza la sección de llenado y después, en la sección de estabilización, se aumenta el volumen disponible para acelerar en general el proceso de llenado.

Frente al estado de la técnica previamente publicado, el objetivo de la presente invención es facilitar un procedimiento y un dispositivo con el o con los que sea posible un llenado... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el llenado de sacos de válvula (4) con mercancías a granel (18) , en el que se llena, con un elemento de llenado (3) , un saco de válvula (4) que ha de llenarse mediante un proceso de llenado, comprendiendo el proceso de llenado completo una sección de llenado (40) , una sección de estabilización (41) y una sección de retirada (42) , llenándose durante la sección de llenado (40) al menos una mercancía a granel (18) en el saco de válvula (4) , y estando prevista, en la sección de estabilización (41) , al menos una fase de estabilización (37) para la evacuación de aire, y retirándose, en la sección de retirada (42) , el envase del elemento de llenado (3) , caracterizado porque, durante al menos una parte de la sección de llenado (40) , se ejerce desde fuera presión de evacuación de aire (32) sobre el saco de válvula (4) mediante al menos un dispositivo de prensado (5) para reducir el volumen (60) disponible en el saco de válvula (4) , y porque, al menos en la fase de estabilización (37) , se ejerce una presión de prensado sobre el saco de válvula (4) mediante el al menos un dispositivo de prensado (5) para evacuar el aire del saco de válvula (4) y reducir el volumen (60) disponible en el saco de válvula (4) hasta que se alcanza una reducción predeterminada del volumen disponible en el saco de válvula (4) , a continuación de lo cual se reduce la presión de prensado (34) del dispositivo de prensado (5) sobre el saco de válvula (4) y se retira el saco de válvula (4) del elemento de llenado (3) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que al menos un dispositivo de detección (70) registra un valor para el volumen (60) disponible en el envase y emite una señal de retirada cuando se alcanza una reducción predeterminada, a continuación de lo cual se reduce la presión de prensado en el saco de válvula (4) y se retira el saco de válvula (4) .

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en el que el dispositivo de detección (70) registra un valor que es aproximadamente proporcional al volumen disponible (60) en el saco de válvula (4) .

4. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 o 3, en el que la reducción predeterminada se alcanza cuando, en la fase de estabilización (37) , el volumen (2) disponible en el saco de válvula (4) se reduce a o en una medida predeterminada.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que, durante la sección de llenado (40) , se forma rápidamente una presión de evacuación de aire (32) predeterminada en el saco de válvula (4) y, a continuación, se mantiene aproximadamente.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el volumen (60) se aumenta intensamente en un paso en la sección de estabilización (41) .

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que se registra un valor característico del peso del saco de válvula (4) durante la sección de llenado (40) y, al alcanzar el valor teórico (30a) del saco de válvula (4) , se detiene la alimentación de la mercancía a granel (18) .

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la presión se aplica desde fuera sobre el saco de válvula (4) mediante mordazas de prensado (5a, 5b) del dispositivo de prensado (5) que actúan, en especial, sobre los lados longitudinales del saco de válvula (4) , y / o en el que las mordazas de prensado (5a, 5b) se controlan mediante presión al menos en la fase de estabilización (37) , y / o en el que el volumen disponible se reduce de forma predeterminada en la fase de estabilización (37) mediante un desplazamiento de recorrido controlado de las mordazas de prensado (5a, 5b) .

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que, con un sensor de presión (10) , se registra una valor característico de la presión (31) en el interior del saco (4) y el proceso de llenado se controla, al menos parcialmente, en función de la presión en el interior del saco (31) , y / o en el que el instante de retirada (t5) se elige en función de la presión en el interior del saco (31) , comprobándose, especialmente tras la reducción de la presión de prensado (34) , la presión interior del saco (31) de válvula (4) y seleccionándose, si esta queda por debajo de una presión de retirada (36) predeterminada, el instante de retirada (t5) .

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que las mordazas de prensado (5a, 5b) ejercen una ligera presión sobre el saco de válvula (4) al retirar el saco de válvula (4) para favorecer la retirada.

11. Dispositivo para el llenado de sacos de válvula (4) con mercancías a granel (18) , con un dispositivo de control (14) y al menos un elemento de llenado (3) para el llenado de un saco de válvula (4) que ha de llenarse mediante un proceso de llenado, comprendiendo el proceso de llenado al menos una sección de llenado (40) para el llenado del saco de válvula (4) , una sección de estabilización (41) con al menos una fase de estabilización (37) para la evacuación de aire y una sección de retirada (42) , y pudiendo retirarse, en la sección de retirada (42) , el saco de válvula (4) del elemento de llenado (3) , estando previsto un dispositivo de prensado (5) con el que puede ejercerse presión desde fuera sobre el saco de válvula (4) , caracterizado porque el dispositivo de control (14) y el dispositivo

de prensado (5) son adecuados y están estructurados para ejercer, mediante el dispositivo de prensado (5) , al menos durante al menos una parte de la sección de llenado (40) , una presión de evacuación de aire (32) desde fuera sobre el saco de válvula (4) para reducir el volumen (60) disponible en el saco de válvula (4) y, al menos en la fase de estabilización (37) , ejercer una presión de prensado (34) desde fuera sobre el saco de válvula (4) para evacuar el aire del saco de válvula (4) y reducir el volumen (60) disponible en el saco de válvula (4) hasta que un dispositivo de detección (70) detecta una reducción predeterminada del volumen disponible en el saco de válvula (4) , a continuación de lo cual se emite una señal de retirada que reduce la presión de prensado (34) del dispositivo de prensado (5) en el saco de válvula (4) y el saco de válvula (4) se retira del elemento de llenado (3) .

12. Dispositivo según la reivindicación anterior, en el que el dispositivo de prensado (5) presenta dos mordazas de prensado (5a, 5b) que pueden actuar sobre zonas laterales de un saco de válvula (4) dispuesto en el elemento de llenado (3) .

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores 11 o 12, en el que el dispositivo de detección

(70) es adecuado para determinar un valor del volumen (60) disponible en el saco de válvula (4) , siendo preferiblemente el valor registrado aproximadamente proporcional al volumen (60) que está disponible en el envase y / o comprendiendo el dispositivo de detección (70) al menos un sensor de distancia o recorrido.

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores 11 o 13, en el que está previsto al menos un sensor de presión (10) con el que puede determinarse un valor característico de una presión imperante en el saco de válvula (4) y en el que, preferiblemente, está previsto un dispositivo de comparación (14) que compara la presión imperante (31) con una presión de retirada (36) predeterminada y emite una señal de retirada cuando la presión imperante (31) es inferior a la presión de retirada (36) predeterminada.

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores 11 o 14, en el que está prevista al menos una bomba de membrana (16) para el transporte de la mercancía a granel (18) .