ES2302801T3 - Sistema y metodo para el envasado de bebidas en recipientes a temperaturas controladas. - Google Patents

Abstract

Método de envasado automático de bebidas, que comprende las etapas de: a) suministrar a un recipiente una cantidad predeterminada de un concentrado de bebida a una primera temperatura predeterminada; b) inmediatamente después, llenar el recipiente con un diluyente a una segunda temperatura predeterminada que es mucho menor que dicha primera temperatura predeterminada para enfriar de este modo una mezcla del concentrado y el diluyente hasta una tercera temperatura predeterminada; y c) cerrar de manera estanca el recipiente para formar un envase de bebida.

Description

Sistema y método para el envasado de bebidas en recipientes a temperaturas controladas.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método y a un sistema para el envasado de bebidas en recipientes a temperaturas controladas. De manera más específica, la presente invención se refiere a un método y a un sistema para llenar rápidamente recipientes tales como bolsas flexibles con zumos estériles calientes en un proceso automatizado, y formar envases de unidades múltiples de bolsas agrupadas, sin la utilización de un dispositivo de refrigeración independiente en la línea de producción.

Descripción de la técnica anterior

El llenado de recipientes de cualquier tipo, de plástico, vidrio o metal, con bebidas estériles calientes requiere normalmente la utilización de una estación de refrigeración independiente en la línea de producción. Estas estaciones de refrigeración son bastante voluminosas, presentando superficies aproximadamente de 1,52 por 6,09 metros, y alturas de 1,82 a 2,43 metros. Además, dichos dispositivos de refrigeración disminuyen el rendimiento y la eficacia del sistema. Asimismo, dichos dispositivos de refrigeración consumen grandes cantidades de energía para funcionar.

Hasta la actualidad, resultaban conocidos sistemas para fabricar y llenar bolsas flexibles con bebidas pasterizadas tales como zumos en una línea de producción, que en última instancia agrupan dichas bolsas flexibles en envases secundarios, envases de unidades múltiples, tales como conjuntos de seis unidades o doce unidades, o similares. En estos sistemas convencionales, la bebida con la que se llenarán las bolsas flexibles es pasterizada, calentando dicha bebida hasta una temperatura elevada aproximadamente de 85ºC (185ºF). Estas bebidas pasterizadas incluyen normalmente una mezcla de concentrado de sabor y un diluyente, tal como agua. En estos sistemas, toda la mezcla de agua y concentrado de zumo se calienta hasta dicha temperatura elevada antes de llenar las bolsas. Por lo tanto, una vez las bolsas flexibles se han llenado con dicha bebida a muy alta temperatura, es necesario hacer pasar dichas bolsas llenadas en la línea de producción de envases por una estación de refrigeración, a efectos de disminuir la temperatura de las bolsas hasta una temperatura a la que puedan ser manipuladas de manera eficaz por parte de las máquinas de empaquetado y/o embalaje. No obstante, una estación de refrigeración de este tipo ocupa una gran cantidad de espacio y de superficie en la fábrica de envasado, su funcionamiento es caro, y disminuye el rendimiento general del proceso.

En el documento US-A-05804240 se describen un proceso y un dispositivo para envasar bebidas que implican una refrigeración externa.

De acuerdo con ello, existe la necesidad en la técnica de un proceso y un sistema para llenar y fabricar recipientes asépticos en forma de bolsa flexible u otros tipos de recipientes de manera más rápida de lo que era posible hasta la actualidad, con menores costes y con una superficie general de la línea de producción mucho más pequeña.

Resumen de la invención

Según un aspecto de la invención, un método para el envasado estéril de bebidas incluye suministrar a un recipiente, tal como una bolsa flexible, una cantidad predeterminada de un concentrado de bebida a una primera temperatura predeterminada e, inmediatamente después, llenar dicho recipiente o bolsa con un diluyente estéril refrigerado, tal como agua, a una segunda temperatura predeterminada que es mucho menor que dicha primera temperatura predeterminada. De este modo, la mezcla resultante del concentrado y el diluyente se enfría hasta una tercera temperatura predeterminada. El método incluye además el cierre estanco del recipiente para formar un envase de bebida estéril.

La presente invención se describe en la presente memoria con recipientes en forma de envases flexibles estériles como realización preferida, aunque la utilización del sistema y el método de la presente invención también resulta ventajosa para llenar recipientes de cualquier tipo.

Un dispositivo configurado para envasar bebidas, no reivindicado, incluye un primer dispositivo de llenado en comunicación de fluido con una fuente de concentrado de bebida a una primera temperatura predeterminada, y configurado para suministrar a un recipiente una cantidad predeterminada de dicho concentrado de bebida a la primera temperatura predeterminada, y un segundo dispositivo de llenado en comunicación de fluido con una fuente de diluyente a una segunda temperatura predeterminada, que es mucho menor que la primera temperatura predeterminada, y configurado para, inmediatamente después, llenar el recipiente con un diluyente estéril refrigerado a la segunda temperatura predeterminada. De este modo, la mezcla del concentrado y el diluyente se enfría hasta una tercera temperatura predeterminada. El dispositivo incluye además un mecanismo configurado para cerrar de manera estanca el recipiente, a efectos de formar un envase de bebida estéril.

En una realización preferida, la primera temperatura predeterminada del concentrado de bebida es aproximadamente 85ºC (185ºF), la temperatura del diluyente refrigerado es aproximadamente 1,5ºC (35ºF), y la tercera temperatura predeterminada de la mezcla del concentrado y el diluyente se limita a 38ºC (100ºF) para volúmenes iguales de concentrado y diluyente. Disminuyendo la temperatura hasta aproximadamente 38ºC (100ºF), el equipo de envasado en la línea de producción puede manipular de manera eficaz las bolsas llenas de bebida y agruparlas en envases de unidades múltiples sin dañar dichas bolsas. Esto se lleva a cabo sin la disposición de una estación de refrigeración independiente, tal como las utilizadas en la técnica anterior, que ocupa una cantidad sustancial de espacio, aumenta los costes generales de la línea de producción de envasado, disminuye el rendimiento del sistema y consume grandes cantidades de energía.

De manera general, la línea de producción puede incluir además una estación para añadir una pajita al envase flexible, una estación de corte para separar una banda formada por una pluralidad de bolsas flexibles en bolsas individuales, que son llenadas posteriormente, marcando los envases con datos de identificación, tales como fechas; una estación de pesado para pesar las bolsas y asegurarse de que han sido llenadas de manera adecuada; y una máquina de recogida y colocación de alta velocidad, de conformación de embalajes y de empaquetado y cierre situada al final de la línea de producción.

Otros ámbitos de aplicación de la presente invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada. No obstante, se entenderá que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican realizaciones preferidas de la invención, se muestran solamente a título de ilustración, ya que para un experto en la materia resultará evidente realizar diversos cambios y modificaciones incluidos en el espíritu y el alcance de la invención a partir de dicha descripción detallada.

Breve descripción de los dibujos

La presente invención resultará más comprensible a partir de la siguiente descripción detallada y de los dibujos adjuntos, que se muestran solamente a título de ilustración y, por lo tanto, no limitan la presente invención, y en los que:

la figura 1 es un diagrama de bloques esquemático que representa la configuración general del sistema de la presente invención; y

la figura 2 es un diagrama esquemático de la parte de formación de bolsas y de llenado del sistema de la figura 1, representado de manera más detallada.

Descripción de las realizaciones preferidas

Haciendo referencia en detalle a los dibujos, se muestran de manera general un método y un sistema para llenar rápidamente bolsas flexibles con bebidas calientes. Se dispone un dispositivo de pasterización de zumo 10 para calentar un concentrado de zumo hasta una temperatura suficientemente alta para pasterizar dicho concentrado y suministrarlo a una estación de llenado giratoria 12. El concentrado de zumo puede variar en su composición. Por ejemplo, puede ser un concentrado de sabor combinado con azúcar, o puede ser un concentrado de zumo natural, tal como zumo de naranja, que se utiliza para formar la bebida final a consumir mezclándolo con un líquido, tal como agua.

Según la presente invención, los envases flexibles que serán llenados son conformados en una máquina de conformación de bolsas 14, que puede ser una máquina de cualquier tipo disponible comercialmente que permita obtener una producción aproximadamente de 600 bolsas por minuto. Las bolsas conformadas antes de su cierre estanco se llenan en un proceso de llenado de dos etapas, en primer lugar con un concentrado caliente suministrado desde el dispositivo de pasterización de zumo 10, y en segundo lugar con agua estéril refrigerada. El concentrado de zumo caliente suministrado desde el dispositivo de pasterización de zumo 10 entra en la máquina de llenado y en la bolsa (o en cualquier otro tipo de recipiente) aproximadamente a 85ºC (185ºF). El agua refrigerada, que está esterilizada, se introduce en el dispositivo de llenado 12, y a continuación en las bolsas conformadas en la máquina de conformación de bolsas 14, aproximadamente a 1,5ºC (35ºF). La mezcla resultante de concentrado y agua refrigerada alcanza rápidamente una temperatura aproximadamente de 38ºC (100ºF). Resulta deseable disminuir la temperatura de los envases llenos aproximadamente hasta dicha temperatura, ya que a temperaturas por encima de 38ºC (100ºF), el envase flexible puede quedar en un estado blando y pegajoso, y puede resultar dañado fácilmente por las máquinas de empaquetado y embalaje. No obstante, con el proceso de llenado en dos etapas de la presente invención, los envases se enfrían hasta aproximadamente 38ºC (100ºF), y pueden ser manipulados mediante equipos de transporte y manipulación para su disposición en envases de unidades múltiples sin dañar las bolsas flexibles.

Preferiblemente, la máquina de conformación de bolsas 14 recibe una lámina doblada de una banda de plástico procedente de una máquina de conformación de bolsas en rollo 16, y divide partes de dicha banda en bolsas flexibles individuales para llenarlas con el líquido de la máquina de llenado 12. Preferiblemente, la máquina de conformación de bolsas, conjuntamente con la máquina de llenado 12, pueden producir y conformar envases llenos de manera rápida y continua a una velocidad aproximadamente de 600 bolsas por minuto, con bolsas de 200 ml, o de 300 bolsas por minuto, con bolsas de 330 ml, con diversas formas y características deseadas.

Una vez llenadas, las bolsas se cierran de manera estanca a lo largo de su abertura de llenado mediante un dispositivo de soldadura continua por ultrasonidos 20. Unas pajitas para beber pueden introducirse en las bolsas o fijarse a las mismas mediante la utilización de un tipo conocido de dispositivo de aplicación de pajitas 22. Las bolsas son separadas del rollo para formar recipientes individuales mediante la utilización de un dispositivo de corte 34, que también puede estar dotado de un dispositivo de impresión para codificar los envases con información, tal como la fecha de fabricación. La maquinaria de conformación y llenado de envases también está dotada en su salida de un dispositivo de disco giratorio para el transporte del producto 24, que suministra los envases individuales a un transportador 27 para que pasen por un dispositivo de comprobación del peso de las bolsas 26, que determina si la bolsa ha sido llenada de manera adecuada. A continuación, las bolsas son trasladadas a través de un dispositivo de elevación de hélice 28 a un sistema de transportador 30. Un robot de recogida y colocación de alta velocidad 32 traslada los envases desde el transportador 30 hasta un dispositivo de conformación de embalajes de doble línea 34. Los envases dispuestos en la línea doble son transportados a continuación a un empaquetador de embalajes 36. Los detalles de los subconjuntos mencionados anteriormente para manipular y procesar las bolsas flexibles después de su fabricación y llenado no forman parte de la presente invención. Los envases de unidades múltiples pueden ser conjuntos de seis unidades, de doce unidades o de cualquier cantidad deseada.

Otras realizaciones de la invención resultarán evidentes para un experto en la materia a partir del análisis de la memoria y de la puesta en práctica de la invención descrita en la misma. La memoria y los ejemplos se interpretarán solamente a título de ejemplo, indicándose en las siguientes reivindicaciones el verdadero alcance y espíritu de la invención.

Claims (9)

1. Método de envasado automático de bebidas, que comprende las etapas de:

a) suministrar a un recipiente una cantidad predeterminada de un concentrado de bebida a una primera temperatura predeterminada;

b) inmediatamente después, llenar el recipiente con un diluyente a una segunda temperatura predeterminada que es mucho menor que dicha primera temperatura predeterminada para enfriar de este modo una mezcla del concentrado y el diluyente hasta una tercera temperatura predeterminada; y

c) cerrar de manera estanca el recipiente para formar un envase de bebida.

2. Método según la reivindicación 1, en el que dicha primera temperatura predeterminada es aproximadamente 85ºC (185ºF), dicha segunda temperatura predeterminada es aproximadamente 1,5ºC (35ºF), y dicha tercera temperatura determinada es menor que 38ºC (100ºF) para cantidades iguales de concentrado y diluyente.

3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho concentrado es un concentrado de zumo
caliente y dicho diluyente es agua.

4. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho recipiente es una bolsa flexible.

5. Método según la reivindicación 1, que incluye las etapas adicionales de:

transportar el recipiente con la mezcla de concentrado y diluyente a dicha tercera temperatura predeterminada directamente hasta un dispositivo de embalaje que forma unidades múltiples de recipientes llenados con bebidas sin realizar ninguna etapa de refrigeración activa adicional.

6. Método según la reivindicación 1, que comprende además la etapa de fijar al recipiente una pajita para beber después de cerrar de manera estanca el recipiente.

7. Método según la reivindicación 4, que comprende además la etapa de fijar a la bolsa flexible una pajita para beber después de la etapa de cierre
estanco.

8. Método según la reivindicación 1 ó 4, que comprende además la etapa de pesar el recipiente llenado después de cerrarlo de manera estanca.

9. Método según la reivindicación 1, en el que ambas etapas de llenado se realizan en un entorno estéril.