Máquina isobárica para llenar recipientes con líquidos.

Máquina isobárica (1) para llenar recipientes con líquidos, que comprende:

- una estructura de soporte;

- un plato giratorio (2) montado de manera giratoria sobre dicha estructura de soporte;

- un primer depósito (6) para la contención a presión de un líquido, en particular gasificado, a embotellar en recipientes (4), sostenido por dicho plato giratorio (2);

- una pluralidad de unidades de válvula (3) montadas periféricamente sobre dicho plato giratorio (2), conectadas hidráulicamente a dicho primer depósito (6) y comprendiendo cada una:

- un conducto de suministro (11), para la entrada de dicho líquido desde dicho primer depósito (6) a dichos recipientes (4) a embotellar,

- medios de interceptación (18, 19) asociados a dicho conducto de suministro (11) y adaptados para regular la entrada de dicho líquido en dichos recipientes (4);

- una cánula de compensación (26) montada coaxialmente en el interior de dicho conducto de suministro (11), provista de un extremo inferior abierto (29) destinado a insertarse en el interior de dichos recipientes (4) para regular hidráulicamente el nivel máximo de dicho líquido en los citados recipientes (4), y susceptible de transportar un fluido gaseoso o una fracción de dicho líquido embotellado, procedente de los citados recipientes (4), durante una etapa para el llenado y/o auto-nivelación de dichos recipientes (4);

estando dicha cánula de compensación (26) aislada hidráulicamente de dicho primer depósito (6) y conectada, en la parte superior, a un segundo depósito (60), que está conectado al entorno exterior por medio de una válvula de ventilación (62); disponiéndose medios de equilibrio para equilibrar sustancialmente las presiones entre dicho primer y segundo depósito (6, 60); estando caracterizada dicha máquina de llenado isobárica (1) por el hecho de que el citado segundo depósito (60) está montado sobre dicho primer depósito (6) separado del mismo, con la citada cánula de compensación (26) fijada a dicho segundo depósito (60) y dispuesta atravesando dicho primer 30 depósito (6); comprendiendo dicha máquina de llenado isobárica (1), además, medios de regulación (95) conectados mecánicamente a dicho segundo depósito (60), accionables para mover este último respecto a dicho primer depósito (6), transportando la citada cánula de compensación (26) a través de dicho primer depósito (6) con el extremo inferior abierto (29) entre diferentes alturas de nivel.

Máquina isobárica para llenar recipientes con líquidos

La presente invención se refiere a una máquina isobárica para llenar recipientes con líquidos, de acuerdo con el 5 preámbulo de la reivindicación 1. Dicha máquina de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 se describe en DE 3 033 678 A1.

La máquina en cuestión pertenece al campo de las plantas embotelladoras industriales y está destinada a utilizarse para llenar recipientes, tales como botellas, con líquidos a presión, en particular, de tipo alimenticio, tales como por 10 ejemplo vinos, vinos espumosos, agua mineral, etc.

Más en detalle, las máquinas isobáricas están provistas convencionalmente de una estructura de soporte fija sobre el cual va montado de manera giratoria un plato giratorio (denominado en el sector en general como "torreta") , que sostiene un depósito para contener el líquido a embotellar. Debajo de este último hay fijada periféricamente una 15 pluralidad de unidades de válvula de llenado. Operativamente, los recipientes, durante su recorrido alrededor de la mesa giratoria, se mueven asociados a las unidades de válvula individuales para llenarse hasta el nivel deseado. Para tal fin, cada unidad de válvula está provista de un conducto de suministro, que es interceptado por una válvula (obturador) , que regula la entrada de líquido, por ejemplo vino, del depósito al recipiente inferior, el cual consiste generalmente en una botella, dispuesto coaxialmente debajo de la unidad de válvula. 20

Funcionalmente, la entrada de líquido en el recipiente se produce durante una etapa de llenado con el obturador abierto y en condiciones de equilibrio de presión, es decir, después de que la presión del recipiente llegue a la misma presión del depósito que ha enviado en el recipiente un gas preferiblemente inerte, generalmente nitrógeno, para moverlo a la presión del depósito, generalmente del orden de 5-8 bares. 25

Dentro del conducto de suministro va montada coaxialmente una cánula de compensación, a través de la cual el gas o el aire presente en el recipiente durante etapa para el llenado retorna.

Generalmente, durante la etapa de llenado el aire presente en el recipiente es sustituido por el líquido y de nuevo 30 sube en la cánula de compensación hasta que fluye fuera en el depósito desde una abertura que comunica directamente con el depósito.

Una vez que se ha completado la etapa de llenado del recipiente, por ejemplo a través del control de cierre de la válvula de paso de líquido, normalmente se prevé una etapa de auto-nivelación, en la que el líquido contenido en la 35 botella, dispuesta encima del nivel deseado, es obligado a subir a través de la cánula de compensación debido a una sobrepresión en el recipiente que se obtiene medio de un flujo controlado de gas inerte introducido en el mismo recipiente a través de unas válvulas de control especiales.

El recipiente vuelve así a la presión ambiente a través de por lo menos un conducto de desgasificación y una válvula 40 de control relativo.

Algunas máquinas isobáricas de tipo conocido prevén también una o más etapas preliminares para evacuar el aire presente en la botella para reducir la presencia de oxígeno y por lo tanto el riesgo de oxidación de la bebida. Además algunas máquinas isobáricas de tipo conocido prevén el movimiento cíclico de la cánula de compensación 45 antes de la etapa de desgasificación para evitar la evacuación del gas contenido en la cánula que pasa a través del líquido.

Las máquinas isobáricas de tipo conocido, del tipo descrito en general anteriormente, en la práctica presentaban inconvenientes. 50

Un primer inconveniente importante radica en el hecho de que el gas y/o el aire contenido en el recipiente antes del llenado se transportan de la cánula al depósito de compensación.

A pesar de que la etapa de llenado puede ir precedida de una etapa de pre-evacuación del aire y una etapa posterior 55 de introducción de gas inerte, sin embargo se transporta un volumen residual de aire que contiene oxígeno a través de la cánula de compensación y, por lo tanto, desde esta última hasta el interior el depósito a través de una abertura prevista, modificándose así la atmósfera de gas en contacto directo con la superficie libre del líquido a embotellar y por lo tanto resultando en una oxidación no deseada de dicho líquido.

Un segundo inconveniente reside en el hecho de que la parte de líquido que se descarga del recipiente durante la etapa de auto-nivelación de la máquina mencionada anteriormente también vuelve a introducirse en el depósito a través de la misma abertura de la cánula de compensación mencionada anteriormente. Por lo tanto, cualquier

impureza o contaminación, por ejemplo, por microorganismos, presente en cada recipiente específico puede contaminar el líquido en el depósito transmitido por la parte de líquido mencionada anteriormente que se descarga del recipiente durante la etapa de auto-nivelación.

La solicitud de patente DE 4005000 describe una máquina de llenado que comprende un plato giratorio de soporte 5 montado en una pluralidad de unidades de válvula cada una de las cuales está provista de un conducto de suministro conectado a un depósito de líquido a embotellar, e interceptada por un obturador que puede ser accionado por un cilindro neumático dispuesto dentro del depósito para regular la entrada de líquido a un recipiente a llenar. Además, cada unidad de válvula está provista de una cánula de compensación montada dentro del conducto de suministro y conectada en el extremo superior de la misma al interior del cilindro neumático del 10 obturador.

En particular, durante la etapa de llenado de los recipientes, el interior del cilindro neumático está conectado, a través del accionamiento de una válvula de control, al interior del depósito para transportar en este último el aire que viene del recipiente a través de la cánula compensación. 15

La última máquina de tipo conocido no resuelve en modo alguno el problema mencionado anteriormente de la contaminación de la atmósfera en el interior del depósito del líquido a embotellar con oxígeno, dado que en la etapa de llenado todo el aire presente en el recipiente se transporta al propio depósito.

Con el objetivo de resolver los problemas mencionados anteriormente de las máquinas de llenado de tipo conocido que se han descrito brevemente anteriormente, la patente EP 1995208 describe una máquina de llenado en la que, durante la etapa de llenado de los recipientes, la cánula de compensación de cada unidad de válvula está conectada, por medio de una válvula de control especial, a un circuito de evacuación para transportar el aire que entra desde el recipiente fuera del depósito. El principal inconveniente de la máquina de llenado que se describe en 25 la patente EP 1995208 se debe al hecho de que la cánula de compensación debe conectarse al circuito de evacuación por medio de conductos flexibles de goma para permitir el movimiento de la cánula para regular el nivel máximo de líquido en el recipiente. El uso de dichos conductos flexibles, requiriendo éstos que estén a presión, implica un riesgo de fuga de gas con una consiguiente baja fiabilidad de la máquina de llenado, y por lo tanto no permite funcionar a las altas presiones de las máquinas isobáricas del orden de 5-8 bares. Además, el uso de 30 conductos flexibles no permite mover repetidamente la cánula compensación ya que dichos conductos se ven sometidos fácilmente a desgaste.

También es conocida de la solicitud de patente DE 3033678 una máquina de llenado que comprende un plato giratorio que lleva montado un depósito de forma anular para contener un líquido a embotellar, y una pluralidad de 35 unidades de válvula cada una provista de un conducto de suministro conectado hidráulicamente al depósito para la entrada del líquido a recipientes a llenar, y con una cánula de compensación adaptada para transportar el aire y una fracción líquida procedente del recipiente durante la etapa de llenado de recipientes.

En particular, en la tapa del depósito se obtiene una cámara anular conectada al extremo superior de la cánula de 40 compensación de las unidades de válvula para recibir el aire y la fracción líquida procedente de los recipientes, y conectada al exterior por medio de una válvula de ventilación. Además, la cámara anular está conectada al interior del depósito por medio de un conducto de retorno para el retorno de la fracción líquida mencionada anteriormente en el depósito.

El principal inconveniente de la máquina de llenado que se describe en el documento DE 3033678 reside en el hecho de que la cánula... [Seguir leyendo]

1. Máquina isobárica (1) para llenar recipientes con líquidos, que comprende:

- una estructura de soporte; 5

- un plato giratorio (2) montado de manera giratoria sobre dicha estructura de soporte;

- un primer depósito (6) para la contención a presión de un líquido, en particular gasificado, a embotellar en recipientes (4) , sostenido por dicho plato giratorio (2) ;

- una pluralidad de unidades de válvula (3) montadas periféricamente sobre dicho plato giratorio (2) , conectadas hidráulicamente a dicho primer depósito (6) y comprendiendo cada una: 10

- un conducto de suministro (11) , para la entrada de dicho líquido desde dicho primer depósito (6) a dichos recipientes (4) a embotellar,

- medios de interceptación (18, 19) asociados a dicho conducto de suministro (11) y adaptados para regular la entrada de dicho líquido en dichos recipientes (4) ; 15

- una cánula de compensación (26) montada coaxialmente en el interior de dicho conducto de suministro (11) , provista de un extremo inferior abierto (29) destinado a insertarse en el interior de dichos recipientes (4) para regular hidráulicamente el nivel máximo de dicho líquido en los citados recipientes (4) , y susceptible de transportar un fluido gaseoso o una fracción de dicho líquido embotellado, procedente de los citados 20 recipientes (4) , durante una etapa para el llenado y/o auto-nivelación de dichos recipientes (4) ;

estando dicha cánula de compensación (26) aislada hidráulicamente de dicho primer depósito (6) y conectada, en la parte superior, a un segundo depósito (60) , que está conectado al entorno exterior 25 por medio de una válvula de ventilación (62) ; disponiéndose medios de equilibrio para equilibrar sustancialmente las presiones entre dicho primer y segundo depósito (6, 60) ;

estando caracterizada dicha máquina de llenado isobárica (1) por el hecho de que el citado segundo depósito (60) está montado sobre dicho primer depósito (6) separado del mismo, con la citada cánula de compensación (26) fijada a dicho segundo depósito (60) y dispuesta atravesando dicho primer 30 depósito (6) ; comprendiendo dicha máquina de llenado isobárica (1) , además, medios de regulación (95) conectados mecánicamente a dicho segundo depósito (60) , accionables para mover este último respecto a dicho primer depósito (6) , transportando la citada cánula de compensación (26) a través de dicho primer depósito (6) con el extremo inferior abierto (29) entre diferentes alturas de nivel.

2. Máquina de llenado isobárica (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que comprende por lo menos un conducto de extracción (63) , que se deriva de la parte inferior (60") de dicho segundo depósito (60) y está conectado a dicho primer depósito (6) por medio de una sección de transporte (63') dispuesta atravesando la tapa (6') de dicho primer depósito (6) , para verter la fracción líquida contenido en dicho segundo depósito (60) dentro de dicho primer depósito (6) . 40

3. Máquina de llenado isobárica (1) según la reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que la sección de transporte (63') de dicho conducto de extracción (63) es sustancialmente vertical y está insertada herméticamente de manera deslizante en un orificio pasante (94) formado en la tapa (6') de dicho primer depósito (6) .

4. Máquina de llenado isobárica (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dicha válvula de ventilación (62) es susceptible de evacuar el fluido gaseoso transportado desde dicha cánula de compensación (26) en dicho segundo depósito (60) , en particular durante dicha etapa de auto-nivelación.

5. Máquina de llenado isobárica (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dichos medios de 50 equilibrio comprenden un conducto de equilibrio (61) de las presiones conectado a horcajadas entre dicho primer y segundo depósito (6, 60) .

6. Máquina de llenado isobárica (1) según la reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que dicho conducto de equilibrio (61) de las presiones está interpuesto entre un primer orificio formado en la tapa (6') de dicho primer 55 depósito (6) y un segundo orificio formado en la tapa (60') de dicho segundo depósito (60) para conectarlos.

7. Máquina de llenado isobárica (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dicho segundo depósito (60) está conectado hidráulicamente a un extremo superior abierto (39) de dicha cánula de compensación (26) de cada unidad de válvula (3) por medio de un conducto de conexión (64) conectado a un tercer orificio formado 60 en la tapa (60') de dicho segundo depósito (60) .

8. Máquina de llenado isobárica (1) según la reivindicación 7, caracterizada por el hecho de que cada una de dichas unidades de válvula (3) comprende por lo menos una válvula de apertura/cierre (40) , que está montada en el extremo superior (39) de dicha cánula de compensación (26) y está adaptada para abrir y cerrar dicho extremo superior abierto (39) de acuerdo con etapas operativas preestablecidas.

9. Máquina de llenado isobárica (1) según la reivindicación 8, caracterizada por el hecho de que dicho conducto de conexión (64) está derivado lateralmente por dicha cánula de compensación (26) , y está interceptado por dicha válvula de abertura/cierre (40) en la abertura superior abierta (39) de dicha cánula de compensación (26) .

10. Máquina de llenado isobárica (1) según la reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que dicho conducto de 10 extracción (63) es interceptado por al menos una primera válvula de interceptación (65) adaptada para cerrar o abrir selectivamente la comunicación de dicho segundo depósito (60) hacia dicho primer depósito (6) .

11. Máquina de llenado isobárica (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que comprende por lo menos un conducto de extracción (63) , que se deriva de la parte inferior (60") de dicho segundo depósito (60) y está 15 conectado a un sistema (66) para el tratamiento de dicha fracción líquida, cuyo sistema (66) se encuentra sustancialmente en equilibrio de presión con dicho primer y segundo depósito (6, 60) .

12. Máquina de llenado isobárica (1) según la reivindicación 11, caracterizada por el hecho de que dicho conducto de extracción (63) es interceptado por al menos una segunda válvula de interceptación (67) adaptada para cerrar o 20 abrir selectivamente la comunicación de dicho segundo depósito (60) hacia dicho sistema (66) para el tratamiento de dicha fracción líquida.

13. Máquina de llenado isobárica (1) según la reivindicación 11, caracterizada por el hecho de que dicho sistema (66) comprende un segundo distribuidor giratorio (68) conectado a dicho conducto de extracción (63) y a un depósito 25 (69) para la acumulación de dicho líquido.

14. Máquina de llenado isobárica (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dichos medios de equilibrio comprenden por lo menos un primer transductor de presión asociado a dicho primer depósito (6) y por lo menos un segundo transductor de presión asociado a dicho segundo depósito (60) , que detectan la presión en el 30 interior de los respectivos depósitos (6, 60) y controlan que se obtenga un valor de presión igual controlando la entrada y/o la salida de gas en los respectivos depósitos (6, 60) .

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

Esta lista de referencias citadas por el solicitante es únicamente para la comodidad del lector. No forma parte del documento de la patente europea. A pesar del cuidado tenido en la recopilación de las referencias, no se pueden excluir errores u omisiones y la EPO niega toda responsabilidad en este sentido. 5

Documentos de patentes citados en la descripción

• DE 3033678 A1 • DE 3033678 10

• EP 1995208 A