ES2277136T3 - Maquina de llenado y procedimiento para el llenado con productos alimenticios. - Google Patents
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Abstract
Máquina de llenado para el llenado de productos alimenticios, en particular bebidas, en paquetes compuestos abiertos hacia arriba, transportados en rotación, y para el cierre de los mismos, con una instalación de transporte de los paquetes, una unidad de esterilización, una unidad de secado, una unidad de llenado y una unidad de cierre, caracterizada por el hecho de que se han colocado de modo fijo sobre una mesa giratoria (1) una multitud de grupos formados como unas líneas de elaboración y que constan de una unidad de esterilización, una unidad de secado y una unidad de llenado, que las líneas de elaboración transcurren esencialmente en una dirección radial en relación con el eje de rotación (R) de la mesa giratoria (1) y que la dirección de transporte de los paquetes compuestos (P) sobre la mesa giratoria (1) transcurre radialmente al eje de rotación (R) de la mesa giratoria (1).
Description
Máquina de llenado y procedimiento para el
llenado con productos alimenticios.
La invención se refiere a una máquina de llenado
y un procedimiento para el llenado con productos alimenticios, en
particular bebidas, en paquetes compuestos abiertos hacia arriba y
para el cierre de los mismos, con una instalación de transporte de
los paquetes, una unidad de esterilización, una unidad de llenado
y una unidad de cierre.
En la práctica se conocen este tipo de máquinas
en diferentes realizaciones. Por norma se colocan las unidades
individuales conectadas la una detrás de la otra por encima de los
paquetes compuestos en una línea, donde la fabricación tiene lugar
en varias líneas en paralelo. En las instalaciones conocidas se
fabrican los paquetes compuestos abiertos hacia arriba
inmediatamente antes de la esterilización de una camisa de
envoltura de embalaje. Como quiera que la fabricación de paquetes
compuestos tiene lugar sobre una rueda con mandril que gira de modo
intermitente, la velocidad del transporte lineal depende
directamente de la velocidad de expulsión de la rueda con mandril.
Se puede ver rápidamente, que la velocidad de transporte no se
puede incrementar a voluntad, ya que los paquetes compuestos
abiertos hacia arriba se deben llenar por medio de unas toberas de
llenado fijas, transportados de modo lineal. Con un transporte
lineal de los paquetes compuestos a llenar y unas toberas de
llenado fijas, con una optimización de la velocidad de producción
se debe llevar a cabo el proceso de llenado en sí en un tiempo
relativamente más corto, lo que lleva a una formación de espuma
indeseada en el fluido.
Un dispositivo de acuerdo con el tipo descrito
se conoce de US-A-6.101.786. Allí
ciertamente se muestran unidades de llenado, que están colocadas de
modo fijo sobre una mesa giratoria, sin embargo no hay ni líneas
de elaboración sobre la mesa giratoria, ni están disponibles
instalaciones de transporte que transcurran radialmente a la mesa
giratoria.
Por tanto la invención tiene la tarea de formar
'y continuar con el desarrollo de una máquina de llenado del tipo
descrito al principio en mayor detalle, de tal forma que con una
producción que permanece invariada, se puede poner a disposición de
los procesos individuales más tiempo (procesos de esterilización,
de llenado y de cierre), en particular para evitar la formación
indeseada de espuma.
Se soluciona esta tarea por el hecho de que una
multitud de los grupos agrupados en las líneas de elaboración que
constan de una unidad de esterilización, una unidad de secado y una
unidad de llenado están colocados de modo fijo sobre una mesa
giratoria en rotación, que las líneas de elaboración transcurren
esencialmente en una dirección radial en relación con el eje de
rotación de la mesa giratoria y que la dirección de transporte de
los paquetes compuestos sobre la mesa giratoria transcurre
radialmente alrededor del eje de rotación.
De acuerdo con una realización preferencial de
la invención la mesa giratoria se gira de modo continuo alrededor
del eje de rotación.
Otra realización de la invención prevé que el
transporte de los paquetes compuestos en la dirección radial tenga
lugar sobre un dispositivo de avance que correspondientemente gira
acompañando a cada pluralidad de series de grupos. De modo
conveniente se emplea como elemento de mando para el guiado de la
base de los paquetes compuestos debajo de la mesa giratoria en
rotación un carril portador fijo. De preferencia, este carril
portador fijo presenta al menos una escotadura para la salida de
los paquetes compuestos llenados y dado el caso cerrados.
De acuerdo con otra realización preferencial de
la invención se han colocado los paquetes compuestos y/o las
unidades individuales respectivamente los grupos colocados sobre la
mesa giratoria en rotación en dirección vertical y movibles el uno
en relación con el otro. Alternativamente o adicionalmente se han
colocado los paquetes compuestos colocados sobre la mesa giratoria
en rotación, movibles el uno en relación con el otro también en la
dirección radial. El movimiento relativo tiene lugar de modo
conveniente sobre un mando curvo.
Otra realización de la invención provee que la
mesa giratoria en rotación está cerrada a la atmósfera hasta las
aberturas para la introducción y para la salida de los paquetes
compuestos respectivamente.
De acuerdo con la invención, es posible que haya
provista sobre la mesa giratoria una multitud de unidades de
cierre. Con esta primera forma de realización de la invención, se
introducen los paquetes compuestos desde el exterior dentro de la
mesa giratoria, allí se aportan por medio de su movimiento
periférico radialmente sobre el eje de rotación y al mismo tiempo
se llenan y se cierran. La salida tiene entonces lugar de modo
conveniente verticalmente hacia abajo.
Una forma de realización alternativa de la
invención prevé que haya provista una multitud de unidades de
cierre fuera de la mesa giratoria en rotación. Con esta forma de
realización alternativa se prefiere la colocación de las unidades
de cierre en un alojamiento de tipo cercha fuera del alojamiento de
la mesa giratoria, la cual es rotatoria alrededor de un ángulo
predeterminado alrededor del eje de rotación y en relación con la
mesa giratoria.
Las dos formas de realización presentan de modo
conveniente unas unidades de cierre, que están formadas como
unidades de soldadura por ultrasonido.
De acuerdo con el procedimiento se lleva a cabo
la solución de la tarea por los siguientes pasos:
- La introducción de los paquetes compuestos
abiertos en la mesa giratoria,
- La esterilización y el secado de los paquetes
durante el transporte en rotación,
- El transporte radial de los paquetes
compuestos secados y esterilizados en la unidad de llenado,
- El llenado de los paquetes compuestos,
- El transporte radial de los paquetes
compuestos llenados a la unidad de cierre,
- El cierre de los paquetes compuestos y
- La salida de los paquetes compuestos de la
máquina de llenado.
De acuerdo con una primera alternativa de
acuerdo con la invención las unidades de cierre están colocadas
para el cierre de los paquetes compuestos llenados sobre la mesa
giratoria. Alternativamente es sin embargo también posible que el
cierre de los paquetes compuestos llenados tenga lugar fuera de la
mesa giratoria, del modo descrito a continuación en mayor
detalle.
Cada paquete compuesto a llenar está colocado en
una cámara estéril en forma de bolsa, que presenta respectivamente
una tobera de H_{2}O_{2} y una tobera de vapor caliente. Además
siguen radialmente hacia dentro uno detrás del otro una
desembocadura de llenado y dado el caso una instalación de sellado
para el cierre del paquete compuesto.
La invención se aclara a continuación por medio
de un dibujo de dos ejemplos de realización preferenciales
simplemente. En el dibujo se muestran:
Figura 1 una mesa giratoria de acuerdo con la
invención, esquemáticamente en vista en planta,
Figura 2 una representación ampliada de una
cámara estéril de la mesa giratoria con los grupos indicados en una
representación en perspectiva,
Figura 3 la cámara estéril de la figura 2,
esquemáticamente en una vista lateral,
Figura 4 la cámara estéril de la figura 2 en
vista en planta,
Figura 5 otro ejemplo de realización de la
máquina de llenado de acuerdo con la invención en una secuencia
esquemática de los movimientos,
Figura 6 el elemento de cierre de la máquina de
llenado alternativa en una representación en perspectiva y
Figura 7 una unidad de cierre de la forma de
realización de acuerdo con la figura 6 en una representación
ampliada.
En la figura 1 está representada
esquemáticamente la construcción de la máquina de llenado de
acuerdo con la invención de acuerdo con un primer ejemplo de
realización en vista en planta. Una mesa giratoria (1) rotatoria
alrededor de un eje de rotación (R) presenta una multitud de
cámaras estériles 2 en forma de células o de bolsillos, los cuales
todos sin excepción están provistos con grupos de tratamiento. En
el ejemplo de realización representado y como tal preferencial la
mesa giratoria presenta dieciséis grupos de este tipo formados por
una unidad de esterilización, una unidad de secado, una unidad de
llenado y una unidad de cierre. Como se puede ver particularmente
de la figura 2, la unidad de esterilización consiste esencialmente
en una tobera de H_{2}O_{2} (3), la unidad de secado en una
tobera de vapor caliente (4), la unidad de llenado en una
desembocadura de llenado (5) y la unidad de cierre en un sonotrodo
(6A) y un yunque (6B). Después del llenado y del cierre del paquete
compuesto (P), que se ha introducido en la mesa giratoria en la
dirección de la flecha (P1), tiene lugar a continuación la salida
verticalmente hacia abajo sobre una abertura (7), solo
indicado.
La cámara estéril (2) está cerrada hacia fuera
por una pared exterior (8) fija y estancada por unas faldas de
obturación no representadas. Lo mismo es también válido para la
cubierta fija superior (no representada). Un cierre inferior de
mamparo no está previsto, ya que la mezcla de aire con
H_{2}O_{2} después de la expulsión y antes del llenado ha de
salir de la cámara hacia abajo.
La tobera de H_{2}O_{2} y la tobera de vapor
caliente se colocan la una detrás de la otra. Mientras que por
ejemplo la esterilización "S" tiene lugar sobre dos ejemplo la
esterilización "S" tiene lugar sobre dos "puestos", el
secado "T" puede tener lugar sobre varios puestos, por tanto
la expulsión de la mezcla de aire con H_{2}O_{2}, en el
ejemplo, tres.
Después del proceso de esterilización se mueve
el paquete compuesto (P) radialmente hacia dentro debajo de la
desembocadura de llenado (5) por medio de un dispositivo de avance
(9), que está colocado radialmente debajo de un carril portador
(10), que igualmente gira simultáneamente. Esta se activa para el
llenado "F" en el ejemplo de realización representado y
preferencial sobre cinco puestos, por lo cual se posibilita un
llenado continuo del producto libre de espuma.
También se puede pensar en sustituir el
dispositivo de avance (9) por un viraje (11) formado de modo fijo
con un movimiento correspondiente dirigido radialmente hacia dentro
del paquete compuesto (P).
Después del proceso de llenado sobre la mesa
giratoria tiene lugar sobre la mesa giratoria otro movimiento hacia
dentro del paquete compuesto (P), para que, este llegue debajo de
la quijada de sellado (6A, 6B). El cierre "V" tiene lugar
ahora sobre tres puestos.
Por una tobera de vapor (12) se puede aún
calentar el material de embalaje después del llenado durante el
cierre en el cabezal del paquete compuesto (P), y con ello reducir
al mínimo la proporción inevitable de aire dentro del paquete
compuesto (P), por un enfriamiento subsiguiente.
En el último puesto se mueve ahora finalmente el
paquete compuesto (P) llenado y cerrado otra vez como final sobre
el eje de rotación (R), en una dirección, donde se colocan las
orejas del paquete de un modo conocido. A continuación se retira el
paquete compuesto acabado a través de la abertura (7) hacia abajo
afuera de la mesa giratoria (1) y se lleva sobre una cinta de
transporte no representada.
En el ejemplo preferencial se necesita para un
ciclo de producción una rotación alrededor de 360º. Con una mesa
giratoria dimensionada con una magnitud correspondiente, también es
posible una duplicación a 2 x 180º, donde están entonces las dos
aberturas de introducción y de salida la una en frente de la otra
respectivamente.
Frente a la máquina de llenado empleada hasta
ahora, de recorrido longitudinal, que funciona de modo
intermitente, la máquina de llenado con mesa giratoria tiene la
ventaja, que todos los procesos tienen lugar en un paquete
compuesto con una posición relativamente fija con respecto a los
grupos. Por ello se gana más tiempo para los procesos individuales,
que se pueden llevar a cabo de un modo más intensivo
(esterilización), con poca formación de espuma (proceso de llenado)
y más seguro (sellado).
Si fuera necesario, que se sumergieran los
grupos individuales (3, 4 o 5) en el paquete compuesto (P) esto
sería posible sin más por un mando curvo (curva cilíndrica) por
encima de las unidades en rotación.
Para una mejor representación se ha indicado en
las figuras 3 y 4 la colocación de los grupos individuales dentro
de una cámara estéril (2) en vista lateral y en vista en planta
respectivamente.
Las figuras 5, 6 y 7 ilustran otra posible forma
de realización de la máquina de llenado de acuerdo con la
invención. En ellas la unidad de cierre ya no se encuentra sobre la
mesa giratoria en sí, sino en un alojamiento (13) en forma de
cercha, que se puede rotar en un ángulo predeterminado alrededor
del eje de rotación (R). Con esto tiene lugar la esterilización, el
secado y el llenado de los paquetes compuestos (P) sobre la mesa
giratoria (1) como se ha descrito en el ejemplo preferencial
anteriormente descrito, de modo que se puede renunciar a otra
descripción.
En la figura 5 se ha representado
esquemáticamente el modo de operación de esta alternativa de la
máquina de llenado de acuerdo con la invención en una vista en
planta. En el ejemplo de realización representado y como tal
preferencial el alojamiento (13) presenta tres puestos de cierre,
que respectivamente están provistos con las unidades de cierre (6A,
6B). Los paquetes compuestos llenados en el interior de la mesa
giratoria (1) se transportan radialmente hacia fuera en el
alojamiento (13), para lo cual se mueve el alojamiento (13) con la
misma velocidad periférica que la mesa giratoria (1) en la
dirección de la flecha (14), como se ha representado en el puesto
(1). En el puesto (2) se ha indicado esquemáticamente que las
unidades de cierre (6A, 6B) han cerrado los paquetes compuestos y
que el cierre del paquete compuesto tiene lugar, mientras que se
mueve el segmento (13) de nuevo en la dirección de la flecha (15)
en contra de la rotación de la mesa giratoria (1). En la posición
(3) se separan entonces de nuevo las herramientas de sellado (6A,
6B), se sellan las orejas de los paquetes y la rotación esta vez es
al revés, en la dirección de la flecha (16). Luego comienza el
proceso de nuevo, como se ha representado en la el proceso de nuevo,
como se ha representado en la posición (4), que corresponde a la
posición (1). Durante el traslado radial posterior de los paquetes
compuestos abiertos, ya rellenados, se retiran los paquetes
compuestos acabados en la dirección de la flecha no representada
radialmente hacia fuera afuera del alojamiento (13) y se continúa
con su transporte de un modo conocido.
Para una mejor comprensión se ha representado el
proceso del cierre otra vez, pero aumentado, en las figuras 6 y 7
en una vista en perspectiva. Ahora, para mantener también libre de
gérmenes el alojamiento (13) en forma de cercha, se sopla sobre
unas conducciones (17), indicadas solamente, aire estéril en unas
cámaras de aire estéril (18) colocadas por encima de los paquetes
compuestos, para excluir de un modo fiable la entrada de gérmenes
en el interior de los paquetes durante el cierre. Para una mejor
visión, se ha representado en la figura 6 solo en los puestos
completamente rectos una cámara de aire estéril (18) de este tipo.
La representación ampliada en la figura 7 muestra que la cámara de
aire estéril se extiende por encima de toda la vía de transporte en
su conjunto del paquete compuesto (P). El aire estéril que sale de
la mesa giratoria (1) fluye al mismo tiempo en el interior del
alojamiento (13), de modo que también aquí existe una
sobrepresión.
La presente invención no está limitada a los
ejemplos de realización representados, aquí se ha representado más
bien en dos alternativos posibles, que es posible para una
permanencia durante un tiempo mayor de un paquete compuesto a
llenar, durante su transporte continuo, por medio de la colocación
adecuada y las secuencias de movimiento rotatorias y de traslación
correspondientemente superpuestas, un aprovechamiento de unas
máquinas con una oferta de espacio abarcable con la vista.
Claims (19)
1. Máquina de llenado para el llenado de
productos alimenticios, en particular bebidas, en paquetes
compuestos abiertos hacia arriba, transportados en rotación, y para
el cierre de los mismos, con una instalación de transporte de los
paquetes, una unidad de esterilización, una unidad de secado, una
unidad de llenado y una unidad de cierre, caracterizada por
el hecho de que se han colocado de modo fijo sobre una mesa
giratoria (1) una multitud de grupos formados como unas líneas de
elaboración y que constan de una unidad de esterilización, una
unidad de secado y una unidad de llenado, que las líneas de
elaboración transcurren esencialmente en una dirección radial en
relación con el eje de rotación (R) de la mesa giratoria (1) y que
la dirección de transporte de los paquetes compuestos (P) sobre la
mesa giratoria (1) transcurre radialmente al eje de rotación (R)
de la mesa giratoria (1).
2. Máquina de llenado de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que se hace
girar la mesa giratoria (1) de modo continuo.
3. Máquina de llenado de acuerdo con la
reivindicación 1 o 2, caracterizada por el hecho de que el
transporte de los paquetes compuestos (P) tiene lugar en una
dirección radial sobre uno de los dispositivos de avance (9)
correspondientes que acompaña en todo momento a cada pluralidad de
series de grupos.
4. Máquina de llenado de acuerdo con una de las
reivindicaciones de 1 a 3, caracterizada por el hecho de que
para los paquetes compuestos (P) hay colocado un carril portador
fijo (10) como un guiado de base debajo de la mesa giratoria (1) en
rotación.
5. Máquina de llenado de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizada por el hecho de que el
carril portador fijo (10) presenta al menos una escotadura (10A)
para la salida de los paquetes compuestos llenados y cerrados (P)
respectivamente.
6. Máquina de llenado de acuerdo con una de las
reivindicaciones de 1 a 5, caracterizada por el hecho de
que los paquetes compuestos (P) y/o las unidades particulares
respectivamente los grupos están colocados sobre la mesa giratoria
(1) en rotación en dirección vertical, en paralelo con el eje de
rotación (R) de la mesa giratoria (1), y que son móviles los unos
en relación con los otros.
7. Máquina de llenado de acuerdo con una de las
reivindicaciones de 1 a 6, caracterizada por el hecho de
que los paquetes compuestos (P) colocados sobre la mesa giratoria
(1) en rotación son móviles en una dirección radial los unos en
relación con los otros.
8. Máquina de llenado de acuerdo con la
reivindicación 6 o 7, caracterizada por el hecho de que el
movimiento relativo tiene lugar sobre un mando curvo (11).
9. Máquina de llenado de acuerdo con una de las
reivindicaciones de 1 a 8, caracterizada por el hecho que la
mesa giratoria (1) en rotación está cerrada, aislada de la
atmósfera, hasta las aberturas para la introducción y la salida de
los paquetes compuestos (P) respectivamente.
10. Máquina de llenado de acuerdo con una de las
reivindicaciones de 1 a 9, caracterizada por el hecho de
que la mesa giratoria presenta una multitud de unidades de cierre
(6A, 6B).
11. Máquina de llenado de acuerdo con una de las
reivindicaciones de 1 a 9, caracterizada por el hecho de
que hay provista una multitud de unidades de cierre (6A, 6B)
exteriormente de la mesa giratoria (1) en rotación.
12. Máquina de llenado de acuerdo con la
reivindicación 11, caracterizada por el hecho de que las
unidades de cierre están colocadas exteriormente de la mesa
giratoria (1) en un alojamiento (13) en forma de cercha, que es
giratorio en un ángulo predeterminado alrededor del eje de rotación
(25) y en relación con la mesa giratoria (1).
13. Máquina de llenado de acuerdo con una de las
reivindicaciones de 1 a 12, caracterizada por el hecho de
que la unidad de cierre (6A, 6B) está formada como unidad de
soldadura por ultrasonido.
14. Procedimiento para el llenado de productos
alimenticios, en particular bebidas, en unos paquetes compuestos
abiertos, transportados de modo rotatorio y para el cierre de los
mismos por medio de una máquina de llenado con una instalación de
transporte de paquetes, una unidad de esterilizado, una unidad de
secado, una unidad de llenado y una unidad de cierre,
caracterizado por los siguientes pasos:
- -
- la introducción de los paquetes compuestos abiertos hacia arriba en una mesa giratoria en rotación, sobre la cual hay colocada una multitud de grupos formados como líneas de elaboración, que constan de una unidad de esterilización, una unidad de secado y una unidad de llenado, colocados de modo fijo,
- -
- la esterilización y el secado de los paquetes compuestos durante el transporte rotatorio,
- -
- el transporte radial de los paquetes compuestos esterilizados y secados en la unidad de llenado,
- -
- el llenado de los paquetes compuestos,
- -
- el transporte radial de los paquetes compuestos llenados hasta la unidad de cierre,
- -
- el cierre de los paquetes compuestos y
- -
- la salida de los paquetes compuestos afuera de la máquina de llenado.
15. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que el
cierre de los paquetes compuestos llenados tiene lugar dentro de la
mesa giratoria.
16. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que el
cierre de los paquetes compuestos llenados tiene lugar fuera de la
mesa giratoria.
17. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 14 o 15, caracterizado por el hecho de que la
salida de los paquetes compuestos llenados tiene lugar en paralelo
al eje de rotación.
18. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 17, caracterizado por el hecho de que la
salida de los paquetes compuestos llenados tiene lugar hacia
abajo.
19. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones de 14 a 18, caracterizado por el hecho de
que la salida de los paquetes compuestos llenados tiene lugar de
modo radial hacia fuera.
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