Instalación y procedimiento para la preparación en continuo de una mezcla líquida.

Instalación (30) para la producción en continuo de un producto líquido (P) compuesto por al menos doscomponentes líquidos bombeables (k1,

k2), con un primer y un segundo circuito de regulación de caudal(2a, 2b) asignado respectivamente a un primer y un segundo recipiente de almacenamiento (1a, 1b) paraajustar un caudal teórico del componente (k1, k2), donde un primer y un segundo sistema de transporte (3a,3b) bombea el componente (k1, k2) del recipiente de almacenamiento (1, 1b) correspondiente hasta elcorrespondiente circuito de regulación de caudal (2a, 2b) y donde, consecutivamente, se post-conecta en ladirección de transporte (F) del componente (k1, k2) un primer o un segundo caudalímetro (4a, 4b) paramedir el caudal real del componente (k1, k2) y una primera o una segunda válvula de regulación (5a, 5b)para ajustar el caudal real, instalación (30) en la que se prevé para cada circuito de regulación de caudal(2a, 2b) un primer o un segundo sistema de inversión (14a, 14b) respectivamente, el cual, por un lado, encaso de una desviación del caudal real del correspondiente caudal teórico, retorna el componente (k1, k2)al correspondiente recipiente de almacenamiento (1a, 1b) y, por otro lado, en caso de que el caudal realcoincida con el correspondiente caudal teórico, alimenta el componente (k1, k2) a un primer conducto (9a)en el primer extremo (24a), primer conducto (9a) que está conectado con un segundo conducto (9b) para laalimentación de dióxido de carbono, y en un segundo extremo (24b) con un recipiente de carga (1c), dondeel primer conducto (9a) alimenta el recipiente de carga (1c) con el producto líquido (P) mezclado con eldióxido de carbono, recipiente de carga (1c) desde el cual se extraen cantidades no continuas del productolíquido (P) a través de una tubería de envasado (22),

caracterizada porque el recipiente de almacenamiento (1a, 1b) y el recipiente de carga (1c) estánconstruidos como recipientes a presión y están interconectados mediante al menos una línea decompensación de presión (1) para generar una compensación de presión entre los recipientes dealmacenamiento (1a, 1b) y el recipiente de caga (1c) y forma, junto con la línea de compensación depresión (1), un sistema de compensación de presión.

Instalación y procedimiento para la preparación en continuo de una mezcla líquida

Campo técnico

La invención se refiere a una instalación para la preparación en continuo de un producto líquido compuesto por al menos un componente líquido bombeable, en particular al menos dos componentes líquidos bombeables, incluyendo el dispositivo un primer y un segundo recipientes de almacenamiento para cada componente y un circuito de regulación del caudal, asignado respectivamente al primer y al segundo recipiente de almacenamiento, para ajustar un caudal teórico del componente, así como a un procedimiento para la explotación de la instalación según los preámbulos de las reivindicaciones independientes.

Estado de la Técnica Para la preparación de productos líquidos se conocen dispositivos y procedimientos que ofrecen soluciones para preparar productos líquidos compuestos de varios componentes. Los cometidos de tales dispositivos o procedimientos incluyen preparar los componentes, mezclarlos y alimentar el producto líquido mezclado a unas instalaciones de procesamiento posterior. Un paso de procesamiento posterior típico es el envasado del producto líquido en recipientes previstos para ello. En la industria alimentaria, por ejemplo, se mezclan diferentes refrescos, productos lácteos, etc. con ayuda de estos dispositivos.

Además, en muchos casos, para preparar una bebida que se compone, por ejemplo, de un concentrado de jarabe y agua, tal bebida se debe mezclar además con dióxido de carbono, como en el caso de la Coca Cola®, Pepsi Cola®, etc. Otro requisito es poder preparar diferentes productos líquidos al mismo tiempo en la misma instalación.

Para cumplir estos requisitos es necesario diseñar las instalaciones para la preparación de productos líquidos de la forma más flexible posible.

De la solicitud de patente WO 99/48387 se conoce una forma de preparar una mezcla alimentaria a partir de al menos dos componentes diferentes. Aquí, se almacenan en un único sector de la instalación tales componentes de la mezcla, que se utilizan para diversas mezclas alimentarias, y se extraen del mismo para preparar la mezcla alimentaria deseada. Debido a la alimentación de varias líneas de producción con el componente común, se consigue ahorrar en los depósitos de almacenamiento, sistemas de medida y regulación y conductos.

En la solicitud de patente EP 0334213 A se describe un procedimiento para la producción de una mezcla fluida donde se retornan los componentes de la mezcla a preparar, cada uno en un circuito cerrado, a su recipiente de almacenamiento hasta que se alcanza un caudal teórico para cada componente, después de lo cual se pueden mezclar los componentes sin tener que esperar a un proceso de estabilización de la mezcla en un circuito de regulación. La ventaja de la solución indicada es que la mezcla tiene inmediatamente la calidad prescrita después de la conmutación desde el funcionamiento de retorno al funcionamiento de mezcla y, por tanto, no es necesario ningún proceso de estabilización, al contrario que en otras instalaciones que requieren procesos de estabilización, siendo necesario en estos casos un proceso de evacuación de la mezcla.

Cuando se añade dióxido de carbono, la mezcla preparada, por ejemplo según el método mencionado, se almacena en un recipiente intermedio, se transfiere y se mezcla con el dióxido de carbono. Después el producto líquido terminado se conduce hasta un depósito de llenado desde el cual se extrae para el envasado y se transfiere a un dispositivo de envasado.

Los dispositivos de envasado están sujetos al principio "stop-go", es decir no se extraen en continuo cantidades diferentes del producto líquido. El funcionamiento "stop-go" es debido a un funcionamiento defectuoso de otras partes de la instalación, por ejemplo alimentadores, máquinas de etiquetado, etc., de la cadena de producción. Por esta razón, la instalación para proporcionar el producto líquido debe proporcionar la mezcla con dióxido de carbono durante un período cualquiera y en cantidades de líquido a extraer aleatorias.

Descripción de la invención El objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo con el que se puede alcanzar un ajuste más estable del circuito de regulación de mezcla, donde se puedan reducir los costes durante la mezcla de los componentes líquidos con adición de dióxido de carbono y se simplifique el mantenimiento de la instalación. Otro objeto de la invención es un procedimiento para la explotación de esta instalación.

Este objeto se alcanza con una instalación del tipo citado en el Estado de la Técnica donde los recipientes de almacenamiento y el recipiente de llenado están construidos como recipientes a presión y están conectados entre sí mediante al menos una línea de compensación de presión, para generar una presión compensada entre los recipientes de almacenamiento y el recipiente de llenado. Los recipientes de almacenamiento y el recipiente de llenado forman, junto con la línea de compensación de presión, un sistema de compensación de presión.

Además, se reivindica un procedimiento para la preparación en continuo de un producto líquido compuesto de al menos dos componentes y dióxido de carbono utilizando la instalación según la invención. Durante el funcionamiento de la instalación se lleva a cabo una compensación continua de la presión entre los recipientes de almacenamiento y el recipiente de llenado mediante la línea de compensación de presión.

Así, de acuerdo con las reivindicaciones, se proporciona una instalación y un procedimiento con una función de compensación de presión entre los recipientes de almacenamiento y el recipiente de llenado. Con ello se abandona la vía convencional de soluciones basada en utilizar recipientes de almacenamiento y recipientes intermedios a presión atmosférica y recipientes de llenado a presión superior, soluciones donde se producen grandes diferenciales de presión entre el recipiente intermedio y el recipiente de llenado. En cuanto a las soluciones conocidas, la diferencia de presión entre el recipiente intermedio y el recipiente de llenado es, por ejemplo, de hasta 7 bar. En la solución presente se simplifica la regulación del caudal líquido debido a una presión esencialmente equivalente entre el recipiente de almacenamiento y el recipiente de llenado. Especialmente, debido a las importantes fluctuaciones de la presión entre el recipiente de llenado y los conductos/zonas de alimentación de líquido, fluctuaciones debidas al funcionamiento "stop-go" del dispositivo de envasado, éstas se eliminan esencialmente con la instalación según la invención, operando según el procedimiento de la invención.

Breve Descripción de las Figuras La figura muestra un esquema de conexiones de la instalación según la invención con los correspondientes componentes y sus relaciones.

Formas de realización de la invención Otras configuraciones ventajosas de la invención resultan de las reivindicaciones dependientes y de los ejemplos de realización mostrados a continuación con ayuda de la figura.

La figura muestra un esquema de relaciones de una forma de realización preferente de la instalación según la invención 30 con los correspondientes componentes y sus conexiones. Se alimentan dos componentes líquidos k1, k2 a sendos recipientes de almacenamiento 1a, 1b a través respectivamente de un primer y un segundo conducto de alimentación 26a, 26b. Los componentes pueden ser, por ejemplo, un jarabe compuesto al 60% de azúcar y 40% de zumo de fruta y agua, donde la mezcla se compone, por ejemplo, de un 20% de jarabe y un 80% de agua. La cantidad de los componentes se regula en función de un nivel del líquido en los recipientes de almacenamiento 1a, 1b mediante una primera y una segunda válvulas de inversión 27a, 27b respectivamente. Aquí se mide el nivel de líquido con ayuda de respectivos indicadores de nivel 21.

Un acumulador de dióxido de carbono 1d alimenta dióxido de carbono al producto líquido P, compuesto por una mezcla de los componentes primero y segundo k1, k2. El producto líquido P mezclado con el dióxido de carbono se almacena en un recipiente de carga 1c equipado también con un indicador de nivel 21. Opcionalmente se dota del indicador de nivel 21 sólo a una combinación del recipiente de carga y almacenamiento o únicamente a un recipiente.

Los recipientes de almacenamiento 1a, 1b están unidos con el recipiente de carga 1c a través de una línea de compensación de presión 1. Ventajosamente, la línea de compensación de presión 1 se ocupa de que la presión en todos los recipientes sea la misma. Esta presión es de 1 a 10 bar, típicamente de 6 bar. Así, los recipientes... [Seguir leyendo]

1. Instalación (30) para la producción en continuo de un producto líquido (P) compuesto por al menos dos componentes líquidos bombeables (k1, k2) , con un primer y un segundo circuito de regulación de caudal (2a, 2b) asignado respectivamente a un primer y un segundo recipiente de almacenamiento (1a, 1b) para ajustar un caudal teórico del componente (k1, k2) , donde un primer y un segundo sistema de transporte (3a, 3b) bombea el componente (k1, k2) del recipiente de almacenamiento (1, 1b) correspondiente hasta el correspondiente circuito de regulación de caudal (2a, 2b) y donde, consecutivamente, se post-conecta en la dirección de transporte (F) del componente (k1, k2) un primer o un segundo caudalímetro (4a, 4b) para medir el caudal real del componente (k1, k2) y una primera o una segunda válvula de regulación (5a, 5b) para ajustar el caudal real, instalación (30) en la que se prevé para cada circuito de regulación de caudal (2a, 2b) un primer o un segundo sistema de inversión (14a, 14b) respectivamente, el cual, por un lado, en caso de una desviación del caudal real del correspondiente caudal teórico, retorna el componente (k1, k2) al correspondiente recipiente de almacenamiento (1a, 1b) y, por otro lado, en caso de que el caudal real coincida con el correspondiente caudal teórico, alimenta el componente (k1, k2) a un primer conducto (9a) en el primer extremo (24a) , primer conducto (9a) que está conectado con un segundo conducto (9b) para la alimentación de dióxido de carbono, y en un segundo extremo (24b) con un recipiente de carga (1c) , donde el primer conducto (9a) alimenta el recipiente de carga (1c) con el producto líquido (P) mezclado con el dióxido de carbono, recipiente de carga (1c) desde el cual se extraen cantidades no continuas del producto líquido (P) a través de una tubería de envasado (22) ,

caracterizada porque el recipiente de almacenamiento (1a, 1b) y el recipiente de carga (1c) están construidos como recipientes a presión y están interconectados mediante al menos una línea de compensación de presión (1) para generar una compensación de presión entre los recipientes de almacenamiento (1a, 1b) y el recipiente de caga (1c) y forma, junto con la línea de compensación de presión (1) , un sistema de compensación de presión.

2. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque un conducto de descarga (9d) conecta el primer extremo (24a) del primer conducto con el recipiente de carga (1c) , en particular en la zona del fondo del recipiente de carga (1c) , con el fin de descargar una cantidad del producto líquido (P) desde el recipiente de carga (1c) , donde el primer conducto (9a) y el conducto de descarga (9d) forman un circuito de circulación

(8) del producto líquido (P) .

3. Instalación según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque se conecta un acumulador de dióxido de carbono (1d) al segundo conducto (9b) , segundo conducto (9b) que comprende un tercer caudalímetro (4c) y una tercera válvula de regulación (5c) para controlar el caudal de dióxido de carbono introducido en el primer conducto (9a) .

4. Instalación según la reivindicación 2 ó 3, caracterizada porque en el circuito de circulación (8) se dispone un tercer sistema de transporte (17) configurado de manera que conduce hasta un elemento de mezcla (16) , en particular un elemento de mezcla estático, el producto líquido (P) que se encuentra en el circuito de circulación (8) y después, con una posición abierta de una primera válvula de conmutación (10) , dispuesta en la dirección de transporte (F) por detrás del elemento de mezcla (16) , hasta el recipiente de carga (1c) .

5. Instalación según la reivindicación 4, caracterizada porque en el circuito de circulación (8) se prevé, para la refrigeración del producto líquido (P) , un elemento refrigerador (15) conectado al primer conducto (9a) , en particular entre el tercer sistema de transporte (17) y el elemento de mezcla (16) .

6. Instalación según la reivindicación 5, caracterizada porque el segundo conducto (9b) entre el tercer sistema de transporte (17) y el elemento refrigerador (15) está conectado con el primer conducto (9a) .

7. Instalación según la reivindicación 3, caracterizada porque el acumulador de dióxido de carbono (1d) está conectado con el sistema de compensación de presión mediante un cuarto conducto (9e) equipado con una tercera válvula de conmutación (20) , estando configurado el cuarto conducto (9e) de modo que, en estado abierto de la tercera válvula de conmutación (20) , conduce dióxido de carbono hasta el sistema de compensación de presión.

8. Instalación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se conecta un depósito de gas (18) con el sistema de compensación de presión por medio de un tercer conducto (9c) equipado con una segunda válvula de conmutación (19) , estando configurado el tercer conducto (9c) de manera que, cuando la segunda válvula de conmutación (19) está abierta, conduce el gas que se encuentra en el depósito de gas hasta el sistema de compensación de presión.

9. Instalación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el recipiente de carga (1c) tiene una cuarta válvula de conmutación (12) , especialmente una válvula de seguridad, para reducir la presión en su interior.

10. Instalación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el recipiente de carga (1c) tiene un circuito de control (11) para medir la densidad y/o la temperatura y/o el contenido de dióxido de carbono del producto líquido (P) .

11. Instalación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el recipiente de carga (1c) y/o el primer recipiente de almacenamiento (1a) y/o el segundo recipiente de almacenamiento (1b) tienen un indicador de nivel de líquido (21) .

12. Procedimiento para la preparación en continuo de un producto líquido (P) compuesto de al menos dos componentes (k1, k2) y dióxido de carbono, procedimiento en el que se utiliza una instalación (30) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, cuando la instalación (30) está funcionando, se efectúa una compensación de presión continua entre los recipientes de almacenamiento (1a, 1b) y el recipiente de carga (1c) mediante la línea de compensación de presión (1) .

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque mediante la tercera válvula de regulación (5c) se ajusta un caudal de dióxido de carbono en el circuito de circulación (8) de manera que el producto líquido (P) mantiene un valor teórico de dióxido de carbono.

14. Procedimiento según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque el nivel de líquido en los recipientes de almacenamiento (1a, 1b) y en el recipiente de carga (1c) se mantiene esencialmente constante.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque se aumenta la presión del gas en el sistema de compensación de presión mediante la abertura de la tercera válvula de conmutación (20) .

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizado porque se mantiene constante una circulación del producto líquido (P) en el circuito de circulación (8) por medio del tercer sistema de transporte (17) .

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 a 16, caracterizado porque se mantiene una temperatura teórica en el producto líquido (P) mediante el elemento refrigerador (15) .

18. Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 a 17, caracterizado porque se mezcla un producto líquido (P) mediante el elemento de mezcla (16) .