ES2216665B1 - Caño de llenado con sistema de aplicacion de nitrogeno y dispositivo de limpieza automatico para maquinas embotelladoras. - Google Patents
Caño de llenado con sistema de aplicacion de nitrogeno y dispositivo de limpieza automatico para maquinas embotelladoras.Info
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Abstract
Caño de llenado con sistema de aplicación de nitrógeno para máquinas embotelladoras. El caño incorpora un dispositivo inyector (19), adosado transversalmente al cuerpo (1) del caño, que puede poner en comunicación directa una línea de suministro de nitrógeno (20) con un conducto anular (11), interno y axial al elemento valvular (5), de tal forma que cuando la botella se acopla al caño para la inyección de nitrógeno, el gollete de la misma no llega a contactar con el asiento (9), estableciéndose un espacio libre entre el gollete y el asiento pero quedando el tubo de llenado (8) introducido ligeramente en el gollete de la botella, momento en el que se produce un disparo o inyección de nitrógeno que penetra en la botella provocando un barrido del aire contenido en la misma que sale al exterior a través del propio gollete, para a continuación producirse la elevación de la botella hasta que el gollete de la misma contacte y empuje contra el asiento (9), que provoca la apertura del caño y el consecuente llenado de la misma con el producto contenido en el depósito (3), provocando este llenado la evacuación del nitrógeno a través de un conducto tubular (21) dispuesto interior y concéntricamente al conducto anular (il) de inyección de nitrógeno, conducto (21) que se comunica con la parte superior del depósito (3). El caño incorpora también un vaso de limpieza (24) dispuesto de forma articulada sobre un soporte (23), fijo a la base del depósito (3), pudiendo ocupar una posición abatida e inoperante y una posición de acoplamiento en la parte inferior del caño, contando el vaso de limpieza (24) con un conducto radial (33) que comunica con un colector de desagüe (37), permitiendo así la evacuación o entrada del líquido de limpieza.
Description
Caño de llenado con sistema de aplicación de
nitrógeno y dispositivo de limpieza automático para máquinas
embotelladoras.
La presente invención es de aplicación en el
campo de las máquinas llenadoras de botellas y/o similares, y más
concretamente, a los caños utilizados para el llenado de botellas
con líquidos que pueden oxidarse, como por ejemplo el vino de jerez
y que requieren la eliminación del aire contenido en las botellas
y la aportación de un gas inerte, como el nitrógeno, antes de
iniciar el ciclo de llenado con el líquido correspondiente.
En concreto, el caño que se propone tiene por
objeto realizar estas operaciones sin necesidad de utilizar los
complejos y costosos dispositivos de vacío e inyección de
nitrógeno utilizados habitualmente, dando como resultado un caño de
llenado con un rendimiento suficientemente alto en la aplicación
de nitrógeno y de coste sensiblemente inferior a las máquinas
conocidas.
Las máquinas llenadoras de botellas están
constituidas generalmente por un carrusel o ménsula giratoria en
la que van dispuestos una pluralidad de caños que quedan
enfrentados verticalmente a unas silletas desplazables en sentido
ascendente sobre las que se disponen las botellas, de forma que al
ascender las botellas empujadas por las silletas se acoplan bajo
los caños, produciendo la apertura automática de éstos y el
correspondiente llenado de las botellas.
Los caños van acoplados en el fondo de un
depósito contenedor de líquido y cuentan con un conjunto retráctil
asociado a un tubo de caída del líquido hacia el correspondiente
difusor, de tal manera que la propia botella provoca el ascenso del
conjunto retráctil dejando un paso libre para el líquido contenido
en el depósito que llena la botella.
Pues bien, cuando el líquido de llenado es un
líquido oxidable en presencia de aire, como por ejemplo el vino de
jerez, es necesario evitar el contacto entre el aire y el líquido
de llenado para lo cual, generalmente, se efectúa el vacío en la
botella y a continuación se inyecta un gas inerte, como el
nitrógeno, para proceder finalmente al llenado de la botella con
el correspondiente líquido.
Esto requiere, además de una instalación para
realizar el vacío de las botellas, que el acoplamiento entre la
botella y el caño sea perfectamente estanco, con lo que el coste y
la complejidad de la instalación aumentan considerablemente.
El caño objeto de la invención permite el llenado
de líquidos oxidables, mediante la inyección de nitrógeno pero sin
la necesidad de efectuar un vacío previo en la botella, con lo que
se eliminan las bombas de vacío, válvulas y conducciones
necesarias, resultando así un caño más sencillo y barato.
En concreto, el caño objeto de la invención
incorpora un sistema de aplicación de nitrógeno mediante el cual
la inyección de nitrógeno en las botellas provoca simultáneamente
un barrido del aire contenido en las mismas, permitiendo así
realizar a continuación el llenado de las botellas sin que éste
entre en contacto con el aire, evitando que pueda oxidarse.
Para ello, la inyección de nitrógeno se produce
con la botella ligeramente introducida en el caño, es decir, con el
tubo de llenado introducido dentro del gollete de la botella pero
sin que ésta llegue a contactar contra el asiento de apertura del
caño, para que se establezca entre ambos elementos un espacio libre
que permita la salida del aire contenido en la botella, durante la
inyección de nitrógeno.
La inyección de nitrógeno se produce a través de
un conducto anular axial y concéntrico al elemento valvular que
está en comunicación con una fuente de nitrógeno y que por su otro
extremo atraviesa el difusor del caño de tal forma que al acoplar
la botella al caño, el tubo de nitrógeno quede dentro del gollete
de la misma.
Para el llenado de la botella con el líquido
contenido en el depósito, se debe producir un nuevo ascenso de la
botella hasta que el gollete de la misma contacte y presione
contra el asiento de apertura del caño, produciéndose el llenado con
el líquido correspondiente que simultáneamente provoca el escape
de nitrógeno contenido en la misma pero, esta evacuación de
nitrógeno se produce a través de un conducto tubular dispuesto
concéntrica e interiormente al conducto anular usado para la
inyección del nitrógeno y que comunica con la parte superior del
depósito de llenado que, en estos casos se encuentra llena de gas
inerte.
De acuerdo con el objeto de la invención, la
operación de llenado de las botellas, se realizaría de la
siguiente manera:
- -
- Se produce el ascenso de la botella que se posiciona bajo el caño correspondiente pero sin que el gollete de la misma llegue a contactar con el caño, de tal manera que no se produzca la apertura del mismo. Obviamente, entre el gollete de la botella y el caño se establece un espacio libre que, como se verá a continuación, permite la evacuación del aire contenido en la botella.
- -
- Se produce la apertura de las válvulas del sistema de inyección de nitrógeno que, a través del conducto anular llena la botella de nitrógeno provocando un barrido del aire contenido en la misma que se escapa a través del propio gollete de la botella.
- -
- A continuación, se produce un nuevo ascenso de la botella hasta que ésta se acopla herméticamente bajo el caño y provoca la apertura del mismo, produciéndose la caída de líquido desde el depósito contenedor. El líquido va llenando la botella haciendo que el nitrógeno contenido en la misma se escape a través de un conducto tubular dispuesto interna y concéntricamente al conducto anular utilizado para la inyección de nitrógeno.
Por supuesto, el sistema inyector incorpora un
dispositivo valvular que permite poner en comunicación una fuente
de alimentación de nitrógeno con el conducto axial del caño.
El caño se complementa también con un sistema de
limpieza compuesto por una cazoleta o vaso de limpieza montado de
forma permanente sobre un soporte fijo al fondo del depósito
contenedor de líquido y que puede acoplarse a la base del caño para
conseguir un cierre hermético del mismo, permitiendo la entrada o
evacuación de líquido de limpieza a su interior. Este sistema de
limpieza está conectado a un colector de desagüe que permite la
evacuación del líquido de limpieza así como la circulación del
citado líquido para realizar operaciones de limpieza por circulación
de líquido.
La Figura 1.- Muestra dos detalles en sección del
caño objeto de la invención, según las fases de inyección de
nitrógeno y llenado de la botella.
La Figura 2.- Muestra una sección transversal del
caño, en la posición que ocupa el sistema inyector de
Nitrógeno
La Figura 3.- Muestra un alzado en sección del
caño objeto de la invención, con el vaso de limpieza
desacoplado.
La Figura 4.- Muestra un alzado en sección del
caño objeto de la invención, con el vaso de limpieza acoplado bajo
el caño.
El caño objeto de la invención, está compuesto
por un cuerpo (1) que se acopla a través de la correspondiente
tuerca (2) sobre el dintorno de un orificio establecido en el
fondo de un depósito (3) contenedor de líquido y que cuenta con unos
orificios pasantes (4) que permiten el paso de líquido desde el
depósito (3) a través del interior del citado cuerpo del caño.
Interior y concéntricamente al cuerpo (1) se dispone un elemento
valvular (5) que cuenta en su parte inferior con un ensanchamiento
perimetral, dotado de unas juntas perimetrales (6) para su
acoplamiento hermético contra las paredes internas de un casquillo
deslizante (7) dispuesto en la parte inferior del cuerpo (1) del
caño. En la parte interior del casquillo deslizante (7) se
encuentra roscado un asiento (9), que se remata por su parte
inferior en un tubo de llenado (8), concéntrico con un difusor
establecido en el extremo inferior del elemento valvular (5), de tal
manera que el gollete de la botella empuja contra el asiento (9),
produciendo el desplazamiento del casquillo deslizante (7), contra
la acción de un resorte recuperador (10), estableciéndose un paso
de líquido entre el casquillo deslizante (7) y el elemento valvular
(5), de tal manera que el líquido contenido en el depósito (3)
pasa a través de los conductos (4), por el interior del casquillo
deslizante (7) y por el tubo de llenado (8), hasta el interior de
la botella.
Según el objeto de la invención, el caño
incorpora un sistema de inyección de nitrógeno (19) adosado
transversalmente al caño, mediante los correspondientes tornillos
prisioneros, de tal manera que pone en comunicación una línea de
suministro de nitrógeno (20) con un conducto anular (11) dispuesto
interior y axialmente al elemento valvular (5) para permitir la
entrada de nitrógeno al interior de las botellas.
El sistema de inyección de Nitrógeno (19) está
compuesto por una tuerca fija (12), un
segmento-guía (13) y un distribuidor (14),
disponiéndose axialmente al segmento-guía y tuerca
un pulsador (15) que, por uno de sus extremos accede hacia el
exterior, mientras que por su otro extremo se remata en un vástago
desplazable (16) contra la fuerza de un resorte (17), presentando
el citado vástago un orificio axial interior (18) que, en posición
de reposo para el vástago, se encuentra obstruido por el propio
segmento-guía mientras que, cuando se actúa sobre el
pulsador exterior (15), se produce un desplazamiento del vástago
(16) en el interior del distribuidor, quedando el orificio axial
(18) en comunicación con la línea de suministro de Nitrógeno (10)
así como con el conducto anular (11) del cuerpo valvular (5).
El caño incorpora también un conducto tubular
(21), interior y concéntrico al conducto anular (11), para
evacuación del nitrógeno durante el llenado de la botella, tal y
como se describirá en detalle a continuación.
Con la configuración descrita, el funcionamiento
del caño objeto de la invención para el llenado de productos
líquidos oxidables sería el siguiente:
- -
- La botella, que se encuentra dispuesta sobre la correspondiente silleta, asciende hasta que el gollete de la misma se introduce ligeramente en el casquillo deslizante (7), quedando así parte del tubo de llenado (8) dentro del gollete de la botella pero, sin que ésta llegue a contactar con el asiento (9). Por tanto, en esta posición existirá un espacio libre entre el gollete de la botella y el asiento (9) y el caño se encontrará cerrado impidiendo el paso del líquido contenido en el depósito (3).
- -
- Se produce el disparo de nitrógeno, a través del sistema inyector (19), que pone en comunicación la línea de suministro de nitrógeno (20) con el conducto anular (11) produciendo la entrada de nitrógeno en el interior de la botella que a su vez arrastra el aire que se encontraba en el interior de ésta hacia el exterior. Para permitir la salida del aire es preciso que, entre el gollete de la botella y el asiento (9), exista un espacio libre.
- -
- A continuación, ascienden nuevamente las silletas, hasta que la botella contacta con el asiento (9) y lo desplaza hacia arriba, provocando el desplazamiento del casquillo deslizante (7) y por tanto la apertura del caño, permitiendo así el llenado de la botella con el líquido contenido en el depósito (3). Según se va llenando la botella con líquido, el nitrógeno se evacua a través del conducto tubular (21) dispuesto concéntricamente al elemento valvular (5) e interiormente al conducto anular (11), que desemboca en la parte superior del depósito contenedor de líquido (3).
De acuerdo con el objeto de la invención, el caño
incorpora también un dispositivo de limpieza, cuyas principales
características se describirán a continuación.
En la base inferior del depósito contenedor de
líquido (3) se monta un eje soporte (23) en cuyo extremo va
articulada una cazoleta o vaso de limpieza (24) que puede ocupar
una posición abatida, en la cual resulte inoperante y una segunda
posición acoplada a la parte inferior del caño para permitir la
limpieza de éste. El vaso de limpieza (24) está requerido de forma
permanente por un resorte (25) que tiende a mantenerlo en la
posición abatida o inoperante.
El vaso de limpieza (24) va montado en el extremo
del soporte (23) mediante una horquilla (26) soportada por dos
tuercas de regulación (27) y (28) de tal manera que, actuando
sobre las citadas tuercas se puede variar la posición de la cazoleta
respecto del caño, con el fin de que la cazoleta quede siempre
perfectamente acoplada en la parte inferior del caño.
El vaso de limpieza (24) presenta un brazo (29)
que se prolonga verticalmente presentando en su extremo un bulón o
roldana (30) que puede contactar con un tope (31) dispuesto sobre
la estructura fija de la máquina (32), estando este tope (31)
roscado a la estructura de forma regulable para así poder variar
fácilmente la posición del tope (31) y por tanto el momento en el
cual se produce el acoplamiento del vaso de limpieza (24), según
se describirá más adelante.
El caño presenta una camisa externa (40) que va
roscada por la periferia del cuerpo (1) del caño, cubriendo todos
los elementos desplazables del mismo pero presentando una longitud
ligeramente mas corta que la del casquillo deslizante (7),
quedando éste sobresaliendo por la parte inferior de la camisa
externa (40), de forma que al acoplar el vaso de limpieza (24)
sobre el caño, éste empuje contra el borde inferior del casquillo
deslizante (7) provocando la apertura del caño. La camisa externa
(40) presenta en su borde inferior una junta perimetral (41) contra
la que se acopla el vaso de limpieza (24) para conseguir un cierre
estanco entre ambos elementos.
El vaso de limpieza (24) presenta un conducto
radial (33) para permitir la evacuación o entrada del líquido de
limpieza cuando se realiza la limpieza por circulación de líquido
y que comunica con un conducto (34) previsto en un brazo transversal
(35) del soporte (23), comunicando el citado conducto (34) con un
conducto exterior (36) que desagua en un colector general
(37).
La conexión entre el conducto exterior (36) y el
conducto (34) del brazo transversal (35) se realiza mediante los
correspondientes racores (38) que permiten absorber posibles
desajustes entre la posición del caño y del colector de desagüe
(37).
El sistema se complementa con un conducto
auxiliar (39) que comunica el conducto (34) del brazo transversal
(35) con la camisa exterior (40) del caño para permitir la
limpieza de la cámara que se define entre el casquillo deslizante
(7) y la camisa exterior (40).
Claims (5)
1. Caño de llenado con sistema de aplicación de
nitrógeno para máquinas embotelladoras, del tipo de los que están
compuestos por un cuerpo (1), acoplado sobre un orificio establecido
en el fondo de un depósito contenedor de líquido (3), y un casquillo
deslizante (7), requerido por un resorte recuperador (10), que
incorpora un asiento (9) contra el que empuja el gollete de la
botella para producir la apertura del caño, contando para ello el
caño en su interior con un elemento valvular (5) dotado de un
ensanchamiento perimetral, que se acopla herméticamente contra las
paredes internas del casquillo deslizante (7) para impedir el paso
de líquido desde el depósito contenedor (3), incorporando el citado
asiento (9) en su parte central una prolongación cilíndrica que
determina un tubo de llenado (8), concéntrico con un difusor
definido en el extremo inferior del elemento valvular (5), estando
además el caño asociado a un inyector de nitrógeno (19) previsto
para suministrar nitrógeno de barrido del espacio interior de una
botella con anterioridad al llenado de la misma con el líquido de
dicho depósito (3) cuando el gollete de la botella alcanza, durante
la fase de acoplamiento al caño de llenado, una primera posición
anterior a alcanzar el asiento de empuje del casquillo deslizante
(7), y en cuya primera posición existe espacio libre entre el
gollete de la botella y el mencionado casquillo deslizante,
suficiente para permitir la salida al ambiente exterior del aire
contenido en la botella, caracterizado porque el mencionado
inyector de nitrógeno está posicionado transversalmente al cuerpo
(1), y dispuesto de manera que permite la comunicación directa de
una línea de suministro de nitrógeno (20) con un conducto anular
(11) que discurre en posición interna y axialmente con el elemento
valvular (5),
porque, en la posición de llenado, cuando la
botella ha sido movida hacia el interior del caño y ha provocado el
desplazamiento del citado casquillo (7) para abrir el elemento
valvular y dejar libre el paso de líquido, el acoplamiento del
gollete contra dicho asiento (9) permite la expulsión del nitrógeno
de barrido, por la acción de empuje del liquido de llenado, a través
del conducto axial (21) que comunica por el extremo opuesto con el
depósito contenedor (3),
y porque el caño incorpora además un vaso de
limpieza (24), unido de forma articulada a una horquilla (26)
montada en el extremo inferior de un elemento de soporte (23)
montado en la base inferior del depósito de liquido (3), siendo
dicho vaso susceptible de acoplamiento a la parte inferior del caño
a efectos de limpieza de este último.
2. Caño de llenado con sistema de aplicación de
nitrógeno para máquinas embotelladoras, según la reivindicación 1,
caracterizado porque la citada horquilla de montaje del vaso
de limpieza (24) se encuentra dispuesta entre dos tuercas de
regulación (27, 28), roscadas en el extremo inferior de dicho
soporte (23), de tal manera que actuando sobre dichas tuercas, varía
la posición del vaso de limpieza (24) respecto al caño, con el fin
de permitir que el vaso de limpieza (24) quede perfectamente
acoplado con la parte inferior del caño, habiéndose previsto además
que el vaso de limpieza (24) incorpore un brazo (29) que remata en
su extremo libre mediante una roldana (30) destinada a contactar con
un soporte fijo de la máquina para provocar el acoplamiento de la
cazoleta al caño, contra la oposición de un resorte (25).
3. Caño de llenado con sistema de aplicación de
nitrógeno para máquinas embotelladoras, según la reivindicación 1,
caracterizado porque el caño presenta una camisa externa (40)
que va roscada exteriormente al cuerpo (1), cubriendo todos los
elementos desplazables del mismo, con respecto a la cual el
mencionado casquillo deslizante (7) sobresale ligeramente por debajo
del borde inferior de dicha camisa (40), de tal manera que con el
acoplamiento del vaso de limpieza (24) al caño, dicho vaso empuja
hacia arriba el casquillo deslizante (7), provocando con ello la
apertura del caño, habiéndose previsto también que la citada camisa
externa (40) incorpore en su borde inferior una junta perimetral
(41) que garantiza la estanquidad de la unión entre vaso de limpieza
(24) y caño.
4. Caño de llenado con sistema de aplicación de
nitrógeno para máquinas embotelladoras, según una o más de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicho vaso de
limpieza (24) presenta un conducto radial (33) que comunica con un
conducto (34) previsto en un brazo transversal (35) del soporte
(23), y cuyo conducto (34) comunica a su vez, a través del
correspondiente rácor (38), con un conducto (36) extendido hacia el
colector de desagüe (37).
5. Caño de llenado con sistema de aplicación de
nitrógeno para máquinas embotelladoras, según la reivindicación 1 a
4, caracterizado porque adicionalmente dicho conducto (34)
comunica con un conducto auxiliar (39) que accede, a través de la
camisa exterior (40), a la cámara definida entre el casquillo
deslizante (7) y la camisa citada camisa exterior (40), permitiendo
con ello la limpieza de esta cámara.
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