ES2213278T3 - Sistema para moldear por soplado, llenar y capsular recipientes. - Google Patents
Sistema para moldear por soplado, llenar y capsular recipientes.Info
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Abstract
Procedimiento para moldear por soplado, llenar y capsular recipientes de plástico de modo eficaz, soplados a partir de preformas moldeadas por inyección, que tienen un extremo acabado en cuello, que comprende las etapas de: hacer avanzar en secuencia una pluralidad de preformas moldeadas por inyección mientras se precalientan en un horno (11); transferir las preformas moldeadas por inyección desde dicho horno de precalentamiento (11) al interior de un dispositivo de moldeo por soplado; y soplar las preformas moldeadas por inyección bajo forma de recipientes en el dispositivo de moldeo por soplado; caracterizado en que se descargan los recipientes soplados bajo un control positivo desde dicho dispositivo de moldeo por soplado; y se hace avanzar los recipientes bajo un control positivo mientras se van llenando los recipientes y se capsulan los recipientes llenos; efectuándose dicho control positivo agarrando dicho extremo acabado en cuello a lo largo de al menos dichas etapas de descarga y deavance de los recipientes; en el cual las preformas de recipiente moldeadas por inyección y los recipientes obtenidos se mantienen bajo un control positivo continuo durante todo el proceso de fabricación, de llenado y de capsulado de los recipientes.
Description
Sistema para moldear por soplado, llenar y
capsular recipientes.
La presente invención se refiere a recipientes de
plástico moldeados por soplado y, más particularmente, la presente
invención se refiere a un procedimiento y a un aparato para moldear
por soplado, llenar y capsular recipientes de plástico de modo
continuo.
Es conocido fabricar recipientes de plástico
destinados a ser usados en el llamado proceso de llenado en caliente
mediante moldeado por inyección de preformas de plástico, tales como
PET, y moldear por soplado las preformas en una cavidad de molde.
Después del moldeado, los recipientes obtenidos son descargados del
molde y empaquetados para ser enviados a otro lugar para ser
llenados con una bebida, por ejemplo, zumo, a una temperatura
elevada. Después del llenado, los recipientes son capsulados y se
dejan enfriar a temperatura ambiente para ser suministrados al
consumidor final. Este mismo procedimiento básico se utiliza para
llenar recipientes con otros líquidos, comestibles y no comestibles,
tales como salsas para ensaladas y champúes. Algunos de estos otros
líquidos son introducidos a temperatura ambiente.
Es habitual moldear por inyección las preformas
en un lugar y transportarlas a otro lugar donde serán sopladas para
tomar forma de recipientes. En el lugar del soplado, las preformas
son suministradas habitualmente en una única fila a un mecanismo de
alimentación que transfiere las preformas a un transportador, el
cual las separa unas de otras y las hace avanzar por una trayectoria
de bucle abierto a través de un horno de precalentamiento. Dentro
del horno de precalentamiento, las preformas son calentadas a una
temperatura predeterminada por distintos medios, como por ejemplo
unos calefactores radiantes. Después de que las preformas hayan
sido calentadas a la temperatura deseada, generalmente próxima a la
temperatura de transición vítrea (Tg) del plástico específico a
partir del cual se ha moldeado la preforma, la preforma es
transferida al interior de una cavidad de un dispositivo de moldeo
por soplado. Mientras está dentro de la cavidad del dispositivo de
moldeo por soplado, la preforma es soplada mediante aire comprimido
para darle la forma de la cavidad del molde mientras es sometida
simultáneamente y preferiblemente a un estiramiento axial para
efectuar la orientación biaxial del recipiente, todo ello conocido
en la técnica. Después de una breve permanencia en el molde, el
recipiente soplado obtenido es descargado del molde para ser
empaquetado y enviado a otro lugar para ser llenado.
Los documentos
DE-A-1 704 022 y
US-A-
4 208 852 describen procedimientos para moldear por extrusión-soplado, llenar y capsular recipientes de plástico, realizándose un control positivo de los recipientes mediante agarre de una de sus paredes laterales. Los documentos EP-A-659 683 y GB-A-
2 204 307 describen unos procedimientos para llenar y capsular recipientes bajo un control positivo, que se realiza agarrando el extremo acabado en cuello de los recipientes, siendo independientes estos procesos de los de la fabricación de los recipientes.
4 208 852 describen procedimientos para moldear por extrusión-soplado, llenar y capsular recipientes de plástico, realizándose un control positivo de los recipientes mediante agarre de una de sus paredes laterales. Los documentos EP-A-659 683 y GB-A-
2 204 307 describen unos procedimientos para llenar y capsular recipientes bajo un control positivo, que se realiza agarrando el extremo acabado en cuello de los recipientes, siendo independientes estos procesos de los de la fabricación de los recipientes.
El lugar de llenado puede estar en un lugar
completamente separado de la planta, o puede estar conectado al
equipo de moldeo por soplado mediante un transportador de tipo
cinta, por ejemplo donde se produce el moldeo por soplado en un
lugar de la planta y el llenado en otro lugar de la misma
planta.
Es costumbre utilizar transportadores de tipo
cinta para desplazar los recipientes de un lugar a otro en una
planta, en particular cuando se trata de líquidos no carbónicos. En
los sistemas de llenado carbónico, los recipientes son transportados
normalmente por su extremo acabado en cuello. También es conocido
usar transportadores de tipo cadena en el horno de precalentamiento
para agarrar las preformas por su extremo acabado en cuello mientras
se calientan. La empresa Sidel de Le Havre France fabrica un
dispositivo rotativo de transferencia de preformas que agarra las
preformas precalentadas por su cuello y las transfiere al interior
del dispositivo de moldeo por soplado. El dispositivo gira como una
rueda de estrella, sobre un eje vertical, pero tiene unos elementos
de agarre parecidos a unas pinzas que agarran la preforma por su
extremo acabado en cuello y la hace avanzar por una trayectoria
curvada hasta otra pinza parecida asociada con el dispositivo de
moldeo por soplado. La pinza del dispositivo de transferencia
rotativo está diseñada para soltar la preforma únicamente después de
que la pinza del dispositivo de moldeo por soplado haya agarrado
efectivamente la preforma. De este modo, la preforma está siempre
bajo un control positivo mientras transita a través del horno de
precalentamiento y del aparato de moldeo por soplado. Se ha
descubierto que el funcionamiento de tal aparato es particularmente
fiable.
En operaciones de llenado aséptico, después de
que el recipiente haya sido soplado a partir de una preforma, es
descargado del dispositivo de moldeo por soplado para ser
esterilizado, llenado y capsulado. Es una práctica habitual cargar
los recipientes soplados vacíos sobre una cinta transportadora que
los transportará a otro lugar de la planta para ser esterilizados,
llenados y capsulados. En dicho lugar, los recipientes son
espaciados en primer lugar sobre la cinta transportadora por
distintos medios, por ejemplo, por un transportador de tipo tornillo
que los transfiere entre carriles de guía a una rueda de estrella
que desplaza los recipientes a través de varios recorridos que pasan
a través de estaciones de esterilización, de llenado y de
capsulización. Dicho equipo es conocido en la técnica.
Un problema importante con el sistema descrito
arriba, en la producción de recipientes moldeados por soplado
llenados y capsulados, reside en las ineficiencias asociadas con la
transferencia de recipientes vacíos de un transportador a otro.
Durante el proceso de transferencia, los recipientes tienden a
atascarse en la zona de transferencia del transportador de tornillo
a un carril de guía y a una rueda de estrella, en particular cuando
los recipientes vacíos son agarrados por su cuerpo fácilmente
deformable, con lo cual se necesita detener toda la línea hasta que
se haya despejado el atasco. Considerando las altas velocidades de
producción asociadas a unas modernas operaciones de fabricación y
de llenado de recipientes, los paros, incluso los cortos de media
hora, pueden ser costosos para el jefe de la planta. Además, en un
ambiente en el cual los recipientes también se esterilizan antes de
ser llenados, ocurren ineficiencias adicionales debido a la
necesidad de entrar en un ambiente esterilizado para despejar un
atasco, y por el tiempo que se necesita para la
reesterilización.
Una técnica común para el llenado con líquidos de
recipientes a altas velocidades implica el uso de una boquilla móvil
de llenado, la cual penetra en el cuello de un recipiente y se
retrae a medida que progresa el llenado. Con esta técnica, se
minimiza la formación de espuma y se acelera el llenado preciso
hasta alcanzar el nivel de llenado predeterminado. Si bien esta
técnica puede ser satisfactoria para el llenado en caliente de
recipientes, no es aconsejable en el llenado aséptico donde es
imperativo que la boquilla de llenado no penetre en el extremo
acabado en cuello del recipiente al objeto de mantener la
esterilización del recipiente y de su contenido, para evitar una
potencial contaminación cruzada.
Durante la capsulización de recipientes llenos,
las tapas son suministradas normalmente por una rampa y son
recogidas para ser colocadas sobre los recipientes a medida que
éstos avanzan por una estación de capsulización. Se sabe que tal
equipo tiene tendencia a atascarse, lo cual puede necesitar que se
cierre la línea entera para arreglar el tramo atascado.
Ocasionalmente, un recipiente llenado, pero no capsulado, sale de la
máquina de capsulización y se derrama su contenido. Ello necesita
una limpieza, para no mencionar una pérdida de producto. Se han
hecho algunos intentos para controlar la colocación de tapas sobre
recipientes con algún grado de precisión, haciendo un esfuerzo para
evitar este problema. Sin embargo, no se sabe hasta qué punto este
equipo es eficaz.
En la práctica de la técnica anterior, los
sistemas de moldeo por soplado operaban a eficiencias por encima de
un 95%, mientras que los sistemas de llenado/capsulización operan
entre un 70 y un 80%. Las operaciones económicas requerían
desacoplar estas operaciones. Se necesita un sistema que aumente la
eficacia del llenado/capsulización. Esto es particularmente cierto
con respecto a las operaciones asépticas.
Además de las limitaciones de fiabilidad
asociadas con el intento de integrar elementos dispares de
maquinaria, fabricados a menudo por diferentes firmas, en unas
operaciones eficientes, existe el problema de las limitaciones de
espacio en una planta. Un aparato que pueda moldear por soplado y
capsular recipientes en un mínimo espacio de una planta es muy
deseable tanto desde un punto de vista de eficacia como de necesidad
de capital.
Teniendo en cuenta lo anterior, un objetivo de la
presente invención consiste en proporcionar un procedimiento y un
aparato novedosos para moldear por soplado, llenar y capsular
recipientes de plástico de modo eficaz.
Otro objetivo de la presente invención es el de
proporcionar un procedimiento y un aparato mejorados para tratar
preformas de recipientes desde el momento en que entran en el horno
de precalentamiento hasta que hayan sido llenadas y capsuladas.
Otro objetivo de la presente invención es el de
proporcionar un procedimiento y un aparato únicos para soplar,
esterilizar, llenar y capsular recipientes en una única máquina,
resistente a los atascos y que pueda adaptarse rápidamente a
diferentes tamaños con una pérdida mínima de eficacia después del
reencendido, y que ocupa un mínimo espacio en una planta.
Como otro objetivo, la presente invención
proporciona un procedimiento y un aparato mejorados para mantener la
esterilidad durante el llenado y para minimizar la toma de oxígeno
del producto que está siendo introducido.
La presente invención proporciona un
procedimiento y un aparato para moldear por soplado, llenar y
capsular recipientes de plástico de modo eficaz, tal como se explica
en las reivindicaciones 1 a 8, respectivamente. Las características
preferidas u opcionales de la invención están definidas en las
reivindicaciones dependientes.
Los objetos, características y ventajas antes
mencionados de la presente invención y otros más, se pondrán de
manifiesto en la descripción siguiente, tomada conjuntamente con los
dibujos anexos, en los cuales:
la Fig. 1 es un diagrama en esquema que ilustra
un equipo particularmente útil para llevar a cabo el procedimiento
de la presente invención;
la Fig. 2 es una vista bastante ampliada, algo
esquemática, tomada a lo largo de la línea 2-2 de la
Fig. 1;
la Fig. 2A es una vista en planta mirando hacia
abajo de la Fig. 2; y
la Fig. 3 es una vista en alzado, en sección
parcial, tomada a lo largo de la Línea 3-3 de la
Fig. 1, para ilustrar el aparato para inclinar el recipiente durante
el llenado.
Con referencia ahora a las figuras, la Fig. 1
ilustra en esquema, en una vista en planta, el aparato preferido 10
para llevar a cabo el procedimiento de la presente invención.
Tal como se ilustra en la misma, el aparato 10
incluye una serie de estaciones de trabajo dispuestas en un plano
compacto, alargado horizontalmente de la planta. El aparato 10
incluye un horno de precalentamiento 11, un dispositivo de moldeo
por soplado 12, un esterilizador 13, un llenador 14, y un capsulador
15, que están estrechamente acoplados bajo forma de una unidad
integrada, totalmente encerrada. Tal como se explicará, las
preformas moldeadas por inyección son recibidas en el aparato 10 en
un lugar corriente arriba 10a (izquierda inferior en la Fig.
1), y las tapas son recibidas en el aparato 10 en un lugar corriente
abajo 10b, (izquierda superior en la Fig.1) adyacente a una
abertura de salida 10c (parte superior), a través de la cual
los recipientes llenados y capsulados salen para ser empaquetados y
enviados al consumidor final.
El horno de precalentamiento 11 contiene un
transportador de tipo cadena 11a sobre el cual se montan las
preformas mediante una rueda de estrella 16 y un carril de guía
16a, y son transportadas en una relación espaciada en una
trayectoria de circuito abierto, primero en una dirección y luego en
la dirección opuesta, hasta el dispositivo de moldeo por soplado 12.
Dentro del horno de precalentamiento 11, las preformas son
calentadas mediante diversas técnicas conocidas, por ejemplo, por
calefactores radiantes, a fin de hacer subir sus temperaturas hasta
una temperatura adecuada para el moldeo por soplado (por ejemplo, la
temperatura de transición vítrea, Tg). El horno de precalentamiento
11 está conectado al dispositivo de moldeo 12 por medio de una
apertura abierta 20 a través de la cual pasan las preformas
calentadas.
Las preformas son retiradas del transportador
11a del horno de precalentamiento y transferidas al
dispositivo de moldeo por soplado mediante una rueda de
transferencia 21 de agarre positivo, dispuesta entre el
transportador del horno de precalentamiento y el dispositivo de
moldeo por soplado 12. La preforma calentada es transferida a una
rueda de moldeo por soplado, la cual gira sobre un eje vertical para
soplar la preforma y darle la forma deseada del recipiente a medida
que la rueda gira en una dirección contraria a las agujas de un
reloj en el dispositivo de moldeo por soplado 12. Los recipientes
moldeados por soplado son descargados del dispositivo de moldeo por
soplado 12 mediante una rueda de transferencia 22 de agarre positivo
corriente abajo, de construcción similar a la de su compañera, la
rueda de transferencia 21 de agarre positivo corriente arriba.
Tal como se ha descrito hasta ahora, el horno de
precalentamiento 11 y el dispositivo de soplado 12 tienen un diseño
y una construcción disponibles en el mercado. El horno de
precalentamiento 11 y el dispositivo de moldeo por soplado 12
preferidos son los fabricados por Sidel de Le Havre, Francia. Los
recipientes soplados descargados de dicho dispositivo de moldeo por
soplado 12 se transfieren por consiguiente simplemente mediante
transportadores convencionales a otros lugares de una planta para
ser esterilizados, llenados y capsulados, o empaquetados para ser
enviados a otros lugares de la planta.
De acuerdo con la presente invención, el
dispositivo de moldeo por soplado 12 está conectado directamente a
un recinto horizontalmente alargado C, que contiene el esterilizador
13, el llenador 14 y el capsulador 15. Los recipientes soplados son
transportados en unas condiciones de control positivo, no sólo a
través del horno de precalentamiento 11 y del dispositivo de moldeo
por soplado 12, sino también a través de las estaciones de
esterilización, de llenado y de capsulización corriente abajo, en un
recinto común C, que está acoplado estrechamente al dispositivo de
moldeo por soplado 12.
Para ello, el recinto C de esterilización, de
llenado y de capsulización está conectado al dispositivo de moldeo
por soplado 12 por medio de una abertura 23 a través de la cual los
recipientes soplados son transferidos en primer lugar al
esterilizador 13. El esterilizador 13 tiene un diseño rotativo
convencional que utiliza un enjuague esterilizador, por ejemplo un
enjuague con agua con ozono para esterilizar el interior de los
recipientes soplados a medida que avanzan por una trayectoria
curvada sobre un eje vertical.
Después de que el recipiente haya sido
esterilizado y enjuagado, es transferido desde el esterilizador
mediante un sistema de rueda de estrella/carril de guía positivo 24,
24a al llenador 14 en el recinto C. El llenador 14 tiene un
diseño rotativo convencional. En él, los recipientes esterilizados
avanzan en una trayectoria curvada alrededor de un eje vertical
donde son llenados en secuencia hasta un nivel predeterminado antes
de ser descargados y transferidos por otro sistema de rueda de
estrella/carril de guía positivo 25, 25a al capsulador 15 en
el recinto C. Los recipientes llenos avanzan en una trayectoria
curvada alrededor de un eje vertical en el capsulador 15 y, después
de ser capsulados, son descargados por otro sistema positivo de
rueda de estrella/carril de guía 26, 26a.
Tal como está ilustrado en la Fig. 1, después de
que los recipientes soplados hayan salido del dispositivo de moldeo
por soplado, avanzan por una trayectoria sinuosa continua a través
de las estaciones de esterilización, de llenado y de capsulización,
en unas condiciones de control positivo continuo. En la presente
invención, el control positivo continuo se realiza agarrando la
preforma por su extremo acabado en cuello, por medio de un primer
juego de pinzas 30, 31 que cooperan con unos rodillos de leva (no
ilustrados), para soltar cada preforma sólo después de que un
segundo juego de pinzas 32, 33 haya agarrado la preforma por su
extremo acabado en cuello NF. Ver Figs. 2 y 2a. Las pinzas
30-33 tienen una construcción parecida a unas garras
y están dispuestas en una relación espaciada en la periferia de cada
rueda de agarre positivo 16, 21, 22, 24, 25 y 26 del dispositivo de
moldeo 12, del esterilizador 13, del llenador 14, y del capsulador
15. La apertura y cierre de las pinzas 30-33 y la
interacción del engrane de la rueda de estrella se sincronizan con
la rotación de las ruedas de transferencia positiva para asegurar un
agarre positivo continuo del extremo acabado en cuello a lo largo de
todas las operaciones de soplado, de esterilización, de llenado y de
capsulización.
Además de un control positivo de los extremos
acabados en cuello de los recipientes a medida que avanzan a través
del aparato 10, la presente invención contempla un control positivo
de las tapas hasta y dentro de la máquina capsuladora 15 de un modo
que asegura que ninguna tapa será descargada en ausencia de un
recipiente para recibirla. Para ello, están previstos unos medios D
para detectar la ausencia de un extremo acabado en cuello de un
recipiente en un lugar específico después de que haya llegado bajo
un control positivo al aparato 10. Por ejemplo, tal lugar podría
estar en el horno de precalentamiento 11, ó en algún otro lugar
corriente abajo, tal como está ilustrado, después de que se haya
efectuado un control positivo de la preforma. Después de que se
haya detectado la ausencia de un extremo acabado en cuello de un
recipiente en un lugar específico, es muy sencillo determinar con
ayuda de unos medios electrónicos E cuándo el lugar alcanzará al
capsulador 15 y asegurar que una tapa está ausente en el momento en
que una tapa tendría que ser aplicada sobre el ausente extremo
acabado en cuello. Preferiblemente, esto se efectúa colocando las
tapas bajo un control positivo antes de la zona entre su entrada en
el recinto C y la colocación sobre el capsulador 15. De este modo,
la máquina entera puede ser vaciada simultáneamente. Por ejemplo,
si las preformas se detienen en la entrada 10a, las tapas se
detendrán correspondientemente en el punto M, de tal modo que la
última preforma se encontrará con la última tapa en el capsulador
15. Un dispositivo de sobrecarga de tapas CS se utiliza entre el
lugar M y el esterilizador de tapas S en la línea de alimentación de
tapas. El control positivo puede efectuarse por medio de un
transportador en el cual cada tapa se mantiene en un receptáculo
independiente con un mecanismo M para descargar una tapa de un
receptáculo que cubriría el lugar de llenado correspondiente al
lugar del ausente extremo acabado en cuello, en respuesta a la
detección de ausencia de un extremo acabado en cuello corriente
arriba. Ello permite asegurar que no se descargará una tapa en
ausencia de un recipiente soplado para recibir la tapa en el
capsulador 15. La ventaja de ello es que no sólo se reduce la
pérdida de tapas, sino que se asegura también la ausencia de tapas
sueltas que podrían atascar los mecanismos y obligar a parar el
sistema entero.
Los diversos elementos de equipo descritos,
incluidos el transportador de precalentamiento, el dispositivo de
moldeo por soplado, el esterilizador, el llenador y el capsulador
pueden ser accionados por una fuente de energía común mediante un
equipo apropiado, o pueden ser accionados por motores independientes
interconectados mediante controles eléctricos EC diseñados para
sincronizar el movimiento de los varios elementos del equipo. Esto
está indicado esquemáticamente en la Fig. 1 por los números de
referencia 40-50.
El recinto C que contiene el esterilizador, el
llenador y el capsulador excluye el aire exterior, sin filtrar,
salvo en las zonas a través de las cuales los recipientes soplados,
las tapas y los recipientes llenos entran y salen, respectivamente.
El flujo de aire esterilizado pasa a través de un medio de filtro
elevado encima del equipo en el recinto C. Unos dispositivos de
bloqueo de aire adecuados pueden estar previstos en dichos lugares,
como por ejemplo, cortinas de aire en 10b y 10c, para
separar el ambiente relativamente esterilizado contenido en el
recinto C del aire ambiental. Una cortina de aire está también
dispuesta en la abertura 23 entre el dispositivo de moldeo por
soplado 12 y el recinto C. Preferiblemente, el recinto entero C
contiene un equipo de limpieza por pulverización incorporado,
conocido en la técnica, para lavar el equipo confinado a intervalos
de tiempo apropiados.
Por lo anterior, es evidente que la presente
invención proporciona un procedimiento y un aparato eficaces para
soplar, esterilizar, capsular y llenar recipientes, en los cuales
las preformas de recipientes y los recipientes soplados a partir de
las mismas son mantenidos de forma continua bajo un control positivo
durante todo el proceso desde el precalentamiento hasta la
capsulización. Ello se consigue eliminando los puntos de
transferencia no positivos. En la presente invención, el control
positivo se mantiene por medios que agarran cada extremo acabado en
cuello de los recipientes a lo largo de todo el proceso y los hacen
avanzar en una trayectoria sinuosa continua desde el
precalentamiento hasta la capsulización. Al eliminar el agarre con
tornillos del cuerpo del recipiente mediante transportadores,
transportadores lineales, y mecanismos de transferencia para los
mismos, se elimina la tendencia al atasco, y se mejora
significativamente la eficacia de todo el proceso. La eficacia
también mejora cuando las tapas se mantienen también bajo un control
positivo hasta y a través del capsulador tal como se ha descrito.
Los aspectos del control positivo de la presente invención
proporcionan las ventajas antes mencionadas, incluso cuando no se
necesita esterilización, pero son particularmente deseables cuando
se requiere una esterilización del recipiente ya que no hay
necesidad de romper la asepsia para despejar un atasco. Los
sistemas de soplado, de llenado y de capsulización cambian a menudo
de un tamaño de botella a otro. En la técnica anterior, esto
requería cambiar los transportadores de tornillo, las ruedas de
estrella y ajustar los carriles de guía. Si el ajuste no era
perfecto, los atascos se producían al reiniciar la máquina. Debido
a que la transferencia positiva se produce en el extremo acabado en
cuello NF fijo, el cambio de tamaño requiere simplemente cambiar los
dispositivos de moldeo por soplado y reiniciar la máquina 10. Ello
hace aumentar además el rendimiento total, lo cual es de particular
importancia en operaciones asépticas.
Tal como se utiliza aquí, el término recipiente
está destinado a comprender botellas, botes y receptáculos similares
para contener materiales fluidos.
En el llenado aséptico de un recipiente con un
líquido esterilizado, es imperativo que la abertura de descarga de
la boquilla de llenado no rompa un plano de llenado esterilizado que
pasa a través del extremo superior del extremo acabado en cuello del
recipiente perpendicular al eje longitudinal central del recipiente.
La razón de esta necesidad es que la penetración realizada por la
abertura de descarga de la boquilla de llenado puede comprometer la
esterilidad del recipiente llenado debido a la posibilidad de que
los microorganismos presentes en la boquilla podrían trasladarse al
interior del extremo acabado en cuello del recipiente. Hasta ahora,
es una práctica convencional que las boquillas de llenado entren en
el extremo acabado y se retraigan a medida que el recipiente se
llena a fin de minimizar la producción de espuma en el líquido y
acelerar el llenado. Tal práctica es antitética para llenar de modo
eficaz recipientes esterilizados con líquidos esterilizados. La
espuma de llenado puede transferir una contaminación potencial de
una botella a la máquina hasta la botella siguiente. Esta espuma
también añade oxígeno al producto llenado. Algunos productos tales
como zumos y bebidas de zumo desarrollan alteraciones del sabor con
el tiempo cuando hay oxígeno en el zumo. Estas alteraciones del
gusto acortan la vida útil del producto. Por consiguiente, al
eliminar sustancialmente la producción de espuma, se alarga la vida
útil del producto con beneficios económicos obvios.
La presente invención resuelve los problemas de
llenado esterilizado antes mencionados y de aeración del producto, y
permite conseguir velocidades de llenado esterilizado eficaces.
Para ello, tal como se puede ver mejor en la Fig. 3, está previsto
que el aparato incline un contenedor Cx durante el llenado desde la
abertura de descarga 100a de una boquilla de llenado 100, que
se mantiene encima de un plano de llenado esterilizado P.
Preferiblemente, la inclinación se efectúa agarrando el extremo
acabado en cuello NF del recipiente, a medida que el recipiente Cx
avanza dentro de la estación de llenado 14 y, durante el llenado,
continúa haciendo avanzar el recipiente inclinado y agarrado
mientras el recipiente Cs se llena con un líquido a través de su
extremo acabado en cuello NF. Preferiblemente, el recipiente Cs
avanza en una trayectoria curvada en una máquina de llenado rotativa
14 que está provista de carriles inclinados 115a y
115b que inclinan la base del recipiente radialmente hacia
fuera. Una cinta de transporte 120 puede estar dispuesta a lo largo
de una porción de la trayectoria de avance del recipiente Cx para
recibir y soportar la base Cb del recipiente después de que éste
haya sido llenado al menos parcialmente a fin de mitigar algunas
cargas sobre el cuello Cn agarrado del recipiente. También
preferiblemente, la abertura de descarga 100a de la boquilla
de llenado está desviada del eje longitudinal central CL del
recipiente Cx, preferiblemente radialmente hacia dentro de la
trayectoria de avance de los recipientes en el llenador 14, de tal
modo que el líquido esterilizado fluye hacia la superficie interior
inclinada del recipiente durante el llenado. Durante todo el
proceso de llenado, la boquilla de llenado se mantiene estacionaria
con respecto al cuello del recipiente y se sitúa encima del plano
esterilizado P mientras avanza con el recipiente Cx a medida que
éste se desplaza. De este modo, el líquido fluye en un ángulo agudo
con respecto al eje longitudinal central C_{L} del recipiente,
haciendo que incida sobre el interior de la cúpula del recipiente
y/o de la pared lateral como en Ci antes de golpear el fondo Cb del
recipiente. Por consiguiente, se disipa una cantidad importante de
energía de flujo de líquido productora de espuma, permitiendo así
conseguir velocidades relativamente altas de llenado sin necesitar
una boquilla de llenado del tipo que penetra y,naturalmente, sin
riesgo de perder la esterilidad del recipiente y de su
contenido.
A la vista de lo anterior, es evidente que la
presente invención proporciona un procedimiento y un aparato
mejorados para soplar, llenar y capsular recipientes moldeados por
soplado de manera eficaz, utilizando un equipo estrechamente
acoplado, que ocupa un espacio mínimo en una planta.
Claims (22)
1. Procedimiento para moldear por soplado, llenar
y capsular recipientes de plástico de modo eficaz, soplados a partir
de preformas moldeadas por inyección, que tienen un extremo acabado
en cuello, que comprende las etapas de:
- hacer avanzar en secuencia una pluralidad de preformas moldeadas por inyección mientras se precalientan en un horno (11);
- transferir las preformas moldeadas por inyección desde dicho horno de precalentamiento (11) al interior de un dispositivo de moldeo por soplado; y
- soplar las preformas moldeadas por inyección bajo forma de recipientes en el dispositivo de moldeo por soplado;
- caracterizado en que
- se descargan los recipientes soplados bajo un control positivo desde dicho dispositivo de moldeo por soplado; y
- se hace avanzar los recipientes bajo un control positivo mientras se van llenando los recipientes y se capsulan los recipientes llenos;
- efectuándose dicho control positivo agarrando dicho extremo acabado en cuello a lo largo de al menos dichas etapas de descarga y de avance de los recipientes;
en el cual las preformas de recipiente moldeadas
por inyección y los recipientes obtenidos se mantienen bajo un
control positivo continuo durante todo el proceso de fabricación, de
llenado y de capsulado de los recipientes.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
cual dicho agarre bajo control positivo incluye los pasos de agarrar
dicho extremo acabado en cuello (NF) con una primera pinza (30, 31)
y, antes de desenganchar dicha primera pinza (30, 31) de dicho
extremo acabado en cuello (NF), agarrar dicho extremo acabado en
cuello (NF) con una segunda pinza (32, 33).
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
cual dichas preformas y dichos recipientes soplados a partir de
éstas se desplazan en una trayectoria sinuosa continua entre dicha
etapa de precalentamiento de las preformas y dicha etapa de
capsulización.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el
cual dicha trayectoria sinuosa continua se extiende dentro de una
cámara alargada horizontalmente (C), que se extiende entre el lugar
de dicha etapa de moldeo por soplado y el lugar de dicha etapa de
capsulización.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, que
incluye la etapa de esterilizar al menos el interior de los
recipientes a medida que avanzan por dicha trayectoria sinuosa en
dicha cámara alargada horizontalmente (C).
6. Procedimiento según la reivindicación 1, que
incluye las etapas de sincronizar la llegada de una tapa bajo un
control positivo sobre el extremo acabado de un recipiente en un
lugar de capsulización predeterminado durante dicha etapa de
capsulización, de detectar la ausencia de un extremo acabado en un
lugar predeterminado durante dicha secuencia de etapas mencionada
anteriormente, desde el precalentamiento hasta el llenado, y de
detener la llegada de una tapa a dicho lugar de capsulización
predeterminado, en respuesta a dicha ausencia de extremo acabado en
dicho lugar de capsulización predeterminado.
7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
cual, mientras se llenan dichos recipientes durante dicha etapa de
avance, dichos recipientes son inclinados para permitir que el
líquido de llenado entre en el cuello del recipiente sin penetrarlo
y para iniciar el contacto con el recipiente sin turbulencia
sustancial.
8. Aparato (10) para moldear por soplado, llenar
y capsular recipientes de plástico de modo eficaz, soplados a partir
de preformas moldeadas por inyección, que tienen un extremo acabado
en cuello, que comprende:
- medios para hacer avanzar en secuencia una pluralidad de preformas moldeadas por inyección mientras se precalientan en un horno (11);
- medios (21) para transferir las preformas moldeadas por inyección desde dicho horno de precalentamiento (11) al interior de un dispositivo de moldeo por soplado;
- medios para soplar las preformas moldeadas por inyección bajo forma de recipientes en el dispositivo de moldeo por soplado;
- caracterizado por
- unos primeros medios (22) que agarran dicho extremo acabado en cuello para descargar los recipientes soplados bajo un control positivo desde dicho dispositivo de moldeo por soplado; y
- unos segundos medios que agarran dicho extremo acabado en cuello para hacer avanzar los recipientes bajo un control positivo mientras se llenan los recipientes y se capsulan los recipientes llenos;
- pudiendo ser accionados de modo continuo dichos primeros y segundos medios de agarre del extremo acabado en cuello de los recipientes para agarrar dichos extremos acabados en cuello de los recipientes soplados mientras hacen avanzar dichos recipientes corriente abajo de dicho dispositivo de moldeo por soplado;
mediante el cual las preformas de recipiente
moldeadas por inyección y los recipientes obtenidos se mantienen
bajo un control positivo continuo durante todo el proceso de
fabricación, de llenado y de capsulización de los recipientes.
9. Aparato (10) según la reivindicación 8, en el
cual dichos medios de agarre incluyen una primera pinza (30, 31) y
una segunda pinza (32, 33), y medios para permitir que dicha primera
pinza (30, 31) suelte dicho extremo acabado en cuello (NF) sólo
después de que dicho extremo acabado en cuello (NF) haya sido
agarrado por dicha segunda pinza (32, 33).
10. Aparato (10) según la reivindicación 8, en el
cual dichos primeros medios para hacer avanzar, dichos medios para
transferir, dichos medios para soplar, dichos medios para descargar,
y dichos segundos medios para hacer avanzar, están dispuestos en una
relación tangencial estrechamente espaciada, de tal modo que dichas
preformas y dichos recipientes soplados a partir de éstas se
desplacen en una trayectoria sinuosa continua entre dichos medios de
precalentamiento (11) de las preformas y dichos medios de
capsulización (15).
11. Aparato (10) según la reivindicación 10, que
incluye una cámara alargada horizontalmente (C) que se extiende
entre dichos medios de moldeo por soplado (12) y dichos medios de
capsulización (15) dentro de la cual está confinado dicha
trayectoria
sinuosa.
sinuosa.
12. Aparato (10) según la reivindicación 11, que
incluye medios para esterilizar al menos el interior de los
recipientes a medida que avanzan por dicha trayectoria sinuosa en
dicha cámara alargada horizontalmente.
13. Aparato (10) según la reivindicación 8, que
incluye medios para sincronizar la llegada de una tapa bajo un
control positivo sobre un extremo acabado de un recipiente a un
lugar de capsulización predeterminado durante dicha capsulización,
medios (D) para detectar la ausencia de un extremo acabado en un
lugar predeterminado entre dichos medios de precalentamiento (11) y
dichos medios de llenado (14), y medios para retener la llegada de
una tapa a dicho lugar de capsulización predeterminado, en respuesta
a dicha ausencia de extremo acabado en dicho lugar de capsulización
predeterminado.
14. Aparato según la reivindicación 8, que
incluye una boquilla de llenado (100) que puede desplazarse con
dichos recipientes durante el llenado mientras permanece
estacionaria encima del extremo acabado en cuello (NF), y medios que
agarran de manera operativa dicho extremo acabado en cuello (NF)
para inclinar dichos recipientes en relación con dicha boquilla de
llenado (100) para permitir que el fluido de llenado entre en el
extremo acabado en cuello (NF) en un ángulo con respecto al eje
longitudinal del recipiente.
15. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el cual dicha etapa de llenar los recipientes se realiza
suministrando los recipientes a una máquina de llenado (14) que
tiene una boquilla de llenado (100) con una abertura de descarga
(100a) para llenar los recipientes con un líquido mientras
avanzan conjuntamente, y que incluye además las etapas de:
- inclinar cada recipiente mientras avanza y, mientras está inclinado:
- verter el líquido dentro del recipiente a través de su cuello (Cn) mientras se mantiene la boquilla de llenado estacionaria con respecto a la trayectoria de avance del cuello.
16. Procedimiento según la reivindicación 15, en
el cual, durante el llenado, se mantiene la abertura de descarga
(100a) de la boquilla de llenado (100) encima de un plano que
pasa a través del extremo superior del extremo acabado del
recipiente y perpendicular al eje longitudinal central del
recipiente.
17. Procedimiento según la reivindicación 15, en
el cual, durante el llenado, la abertura de descarga (100a)
de la boquilla de llenado está desviada del eje longitudinal central
del recipiente.
18. Procedimiento según la reivindicación 15, en
el cual, durante el llenado, dicho recipiente es agarrado por su
extremo acabado en cuello (NF) y, de este modo, inclinado.
19. Procedimiento según la reivindicación 15, en
el cual tanto el interior de dicho recipiente como dicho líquido son
esterilizados antes del llenado y dicha etapa de llenado se realiza
sin comprometer la esterilidad del recipiente llenado.
20. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el cual los recipientes son llenados y capsulados en un recinto
esterilizado.
21. Aparato según la reivindicación 8, que
comprende además un recinto esterilizado dentro del cual los
recipientes son llenados y capsulados.
22. Aparato según la reivindicación 21, en el
cual dicho recinto incluye una cámara alargada horizontalmente,
adyacente a dicho dispositivo de moldeo por soplado, y dichos medios
para hacer avanzar dichos recipientes soplados están dispuestos en
una trayectoria sinuosa continua en dicho recinto.
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