ES2319784T3 - Maquina para llenar recipientes con productos liquidos. - Google Patents
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Abstract
Máquina para llenar recipientes con productos líquidos que incluye: un transportador en cadena sin fin (4), que gira alrededor de un eje vertical (5) de un armazón estacionario (10); un depósito (7), que contiene el producto líquido (3) a suministrar y dispuesto coaxial e integrado en dicho transportador en cadena sin fin (4); al menos un elemento de suministro (8), alimentado por dicho depósito (7) y que suministra un cantidad dosificada de dicho producto líquido (3) a un respectivo recipiente (2) de forma alterna, estando situado dicho elemento de suministro (8) en el borde del transportador en cadena sin fin (4) e incluyendo sustancialmente un pistón (24) y un cilindro (23), estando dicho pistón (24) dispuesto dentro de dicho cilindro (23) de modo que una cámara principal (29) de volumen respectivamente mínimo y máximo se define en su interior, teniendo dicho cilindro (23) una primera abertura (33), situada en comunicación con un canal de alimentación (22) para conectar dicho depósito (7) con dicho elemento de suministro (8) y una segunda abertura (34), situada en comunicación con un canal de suministro (32) para conectar dicho elemento de suministro (8) a dicho recipiente (2); medios de acoplamiento (25), para montar y desmantelar rápidamente dicho elemento de suministro (8) en y de dicho transportador en cadena sin fin (4) y caracterizada porque dicho pistón (24) tiene una superficie longitudinal plana (27) que define una cámara secundaria (28) dentro del cilindro (23) que comunica con dicha cámara principal (29), pudiendo el pistón (24) deslizarse axialmente y girar axialmente dentro del cilindro (23) de modo que dicha superficie longitudinal plana (27) pueda situarse frente a dicha primera abertura (33) o dicha segunda abertura (34) para cambiar la conexión de dicho cilindro (23) y dicha cámara principal (29) con dicho canal de suministro (22) o con dicho canal de suministro (32), para realizar las respectivas etapas de succión o de suministro de dicho producto (3); y porque la parte inferior de dicho depósito (7) es soportada por un soporte de brida (12) acoplado con una junta de brida respectiva (13) transportada por el armazón (14) de dicho transportador en cadena sin fin (4), estando la unión entre el soporte de brida (12) y la junta de brida (13) cerrada mediante medios de conexión rápida (25a) para montar y desmantelar rápidamente dicho depósito (7) en y de dicho transportador en cadena sin fin (4).
Description
Máquina para llenar recipientes con productos
líquidos.
La presente invención se refiere a una máquina
giratoria para llenar recipientes con productos líquidos de acuerdo
con el preámbulo de la reivindicación 1 y conocida por el documento
US 4.676.288.
Se sabe que los recipientes, por ejemplo frascos
para productos farmacéuticos o cosméticos y similares, son llenados
por máquinas automáticas normalmente giratorias, que primero
dosifican el producto de llenado y después lo distribuyen en
recipiente respectivos. Los recipientes se suministran ordenadamente
a una cadena de suministro de recipientes vacíos.
Por ejemplo, la patente Nº EP 0 486 438 describe
una máquina giratoria, que funciona de forma continua, que incluye
sustancialmente un transportador en cadena sin fin, que gira
alrededor de un eje vertical y que tiene un depósito fijado para
productos.
El transportador en cadena sin fin también
tiene, a lo largo de su margen, una pluralidad de miembros
dosificadores volumétricos, cada uno de los cuales incluye
sustancialmente un cilindro, dentro del cual un pistón se desliza
axialmente.
El pistón, que se desplaza de forma alterna,
aspira y suministra una cantidad dosificada de producto a través de
la única abertura del cilindro.
La máquina debe incluir un elemento de válvula
separado para ajustar la abertura en comunicación con el depósito o
con las boquillas de suministro de producto.
El elemento de válvula está fijado
herméticamente a la abertura y su objetivo es cambiar la conexión de
forma alterna a un respectivo canal de suministro y a un canal de
succión.
Más exactamente, el elemento de válvula funciona
para alternar entre dos posiciones de conexión alternas.
Este tipo de máquina y otros similares a ésta,
son muy complicadas de montar y especialmente de desmontar, puesto
que incluyen muchos elementos, que son de difícil acceso y difíciles
de verificar.
Esta desventaja afecta particularmente a la
eficacia de producción de las máquinas, puesto que cada cambio de
producto requiere largas paradas para limpiar los elementos
contaminados por el producto usado previamente.
El desmontaje de los elementos de la máquina a
esterilizar, y su posterior montaje en la máquina después de la
esterilización, producen altos costes (tiempos de parada de la
máquina, mano de obra), que son difíciles de aceptar.
El desmontaje de los elementos de la máquina y
su inmediata sustitución por otros elementos idénticos y previamente
esterilizados, no resuelve el problema mencionado
anteriormente.
Actualmente, los elementos se limpian con uno o
más ciclos de esterilización, usando para cada ciclo un agente
esterilizante adecuado, introducido en el circuito de la máquina
ocupado por el producto.
Este procedimiento no asegura que cada área del
circuito de la máquina se esterilice eficazmente.
El documento US 4.676.286 describe una máquina
de llenado volumétrico que incluye una primera plataforma giratoria
en la que se apoyan los recipientes a llenar y una segunda
plataforma giratoria dispuesta por encima de la primera plataforma
y que tiene asientos periféricos para fijar a estos unidades de
suministro de dosificación, estando un depósito fijado a la primera
plataforma. Cada una de las unidades de suministro de dosificación
comprende un pistón doble que se desliza dentro de una cámara
cilíndrica que comunica con una válvula, para el control y
distribución del producto, mediante dos pasajes de los cuales uno se
abre en una parte inferior y el otro, por medio de un conducto, en
una parte superior de la cámara cilíndrica.
La patente WO 01/85594 describe una máquina, que
usa un circuito de esterilización particular para ciclos de
limpieza, que hace que un líquido esterilizante adecuado circule a
través de todos los elementos contaminados, cada vez que se
programa un ciclo de llenado con un nuevo producto líquido.
Sin embargo, tampoco esta solución, como la
anterior, asegura la completa limpieza de los elementos
contaminados, que son particularmente difíciles de examinar.
Además, al usar las dos soluciones conocidas
descritas anteriormente se corre el riesgo de introducir trazas no
deseadas de líquido esterilizante, no solamente del producto
suministrado anteriormente, en los recipientes a llenar durante los
posteriores ciclos de producción.
\newpage
Por lo tanto, no es posible usar este tipo de
máquinas, cuando se necesitan altos grados de pureza y esterilidad
del producto envasado, como por ejemplo en los campos farmacéutico o
alimentario.
El objeto de la presente invención es resolver
el problema mencionado anteriormente, proponiendo una máquina para
suministrar de forma continua productos líquidos de llenado, que
funciona de forma fiable y segura, y que en particular hace eficaz
y sencilla la esterilización de todos los elementos contaminados por
el producto usado.
Otro objeto de la presente invención es proponer
una máquina para suministrar de forma continua productos líquidos
de llenado, cuyo concepto es sencillo, que funciona de forma segura
y fiable y es de uso versátil.
Los objetos mencionados anteriormente se
obtienen de acuerdo con el contenido de las reivindicaciones.
Los elementos característicos de la invención se
describirán a continuación, en referencia particular a las figuras
adjuntas, en las que:
- la Figura 1 es una vista en perspectiva de la
máquina propuesta por la invención;
- la Figura 2 es una vista de sección
longitudinal de la misma máquina;
- las Figuras 3a y 3b son vistas en perspectiva
parcialmente de sección transversal de un miembro de suministro,
conectado a la máquina propuesta, respectivamente en etapas de
suministro y de succión del producto líquido.
Con respecto a las Figuras anteriores, el número
de referencia 1 indica toda la máquina para llenar recipientes 2
con productos líquidos 3.
La máquina 1 incluye un transportador en cadena
sin fin 4, que gira alrededor de un árbol vertical respectivo 5,
soportado por un armazón 6, conectado al armazón estacionario de la
máquina 10.
El transportador en cadena sin fin 4, al que
hacen girar medios conocidos que no se muestran, tiene en su parte
superior un depósito 7, encargado de contener el producto 3 a
suministrar y una pluralidad de miembros dosificadores 8,
distribuidos de forma angular a lo largo del margen del
transportador en cadena sin fin 4.
El depósito 7 se sitúa en posición coaxial con
respecto al árbol 5 y forma un colector 9, cubierto por una tapa 11
(véase la Figura 2).
Más exactamente, la parte inferior del depósito
7 es soportada por un soporte de brida 12, acoplado con una junta
de brida respectiva 13, soportada en posición coaxial por el armazón
externo 14 del transportador en cadena sin fin 4.
Ventajosamente, la unión entre el soporte de
brida 12 y la junta de brida 13 se cierra mediante medios de
conexión rápida 15a, por ejemplo del tipo conocido por su nombre
comercial TRI-CLAMP.
Del mismo modo, la parte superior de la tapa 11
forma un primer elemento de brida 16, que define un canal axial,
que se acopla mediante medios de conexión rápida 15b, por ejemplo
del tipo conocido por su nombre comercial
TRI-CLAMP, a un segundo elemento de brida 17,
conectado con posibilidad de giro, al armazón estacionario de la
máquina 10.
Más exactamente, el segundo elemento de brida 17
se sitúa, mediante medios de rotación 18, en un manguito 19, fijado
al armazón estacionario 10.
En la práctica, el producto 3, procedente de un
canal fijado 20, fluye a través del manguito 19, se introduce en el
segundo elemento de brida 17 y después pasa a través del primer
elemento de brida 16, hasta el depósito 7.
Medios de fijación de tornillo 30 fijan de forma
estable el manguito 19 al armazón estacionario 10.
Los medios de fijación incluyen ventajosamente
medios de empuñadura de botón 31 para facilitar las operaciones de
apriete y aflojamiento.
El colector 9 incluye también una pluralidad de
orificios pasantes, situados en el fondo 9a y encargados de
permitir que los conectores respectivos 21 se introduzcan firmemente
en su interior, para el acoplamiento rápido a otros tantos canales
de alimentación 22.
En la práctica, los canales de alimentación 22
se encargan de transportar el producto 3 desde el depósito 7 a los
medios de suministro 8, situados debajo (véase la Figura 2).
Cada uno de los medios de suministro 8 es
preferentemente de tipo volumétrico y, en particular, incluye un
cilindro 23, dispuesto verticalmente y un pistón 24, introducido con
posibilidad de deslizarse axialmente en su interior.
\newpage
En particular, el pistón 24 se traslada de forma
alterna entre una posición baja y una posición elevada, donde
define, en la cavidad interna 23a del cilindro 23, una cámara
principal 29 de volumen respectivamente máximo y mínimo.
Cada uno de los medios de suministro 8 tiene
también medios para la conexión rápida al transportador en cadena
sin fin 4, incluyendo preferentemente un par de articulaciones de
horquilla, conectadas respectivamente al cilindro 23 y al pistón
24, que se acoplarán, mediante clavijas respectivas 36, a ganchos
respectivos 26, conectados al transportador en cadena sin fin 4
(véase la Figura 2).
El cilindro 23 y el pistón 24 también girarán
axialmente en movimiento relativo.
En el caso que se muestra, el cilindro 23 es
inmóvil, mientras que el pistón 24 gira axialmente, mediante medios
mecánicos de tipo conocido, que no se muestran.
En la práctica, en el ejemplo mostrado, el
pistón 24 girará de forma alterna entre una posición angular inicial
y una posición girada 180º (véase las Figuras 3a y 3b).
Además, el pistón 24 tienen una superficie
longitudinal plana 27, que definirá una cámara secundaria 28 dentro
del cilindro 23, que comunica con la cámara principal 29.
El cilindro 23, a su vez, tiene un par de
aberturas opuestas 33, 34, situadas en las paredes longitudinales
para estar en comunicación con los respectivos canales 22, 32.
En particular, una abertura de succión 33 se
sitúa en comunicación con el extremo del canal de alimentación 22 y
una abertura de suministro 34 se sitúa en comunicación con un
extremo del canal de suministro 32.
El extremo opuesto del canal de suministro 32
tiene una boquilla de dosificación 35, dispuesta preferentemente de
forma vertical y que suministrará el producto 3 al recipiente 2,
soportado por el transportador en cadena sin fin 4 mediante medios
de sujeción conocidos 70.
Debe señalarse que cuando el pistón 24 está en
la posición baja, la parte superior de la cámara secundaria 28
definida por la superficie longitudinal plana 27, comunica con una
de las respectivas aberturas 33, 34, durante el suministro, así
como en la etapa de succión.
Esto permite prácticamente situar la cámara
principal 29 en comunicación con el canal de alimentación 22, o de
otro modo, con el canal de suministro 32, que depende de la posición
de la superficie longitudinal plana 27 del pistón 24, si ésta está
en posición angular frente respectivamente a la abertura de succión
33 o a la abertura de suministro 34 (véase de nuevo las Figuras 3a
y 3b).
El funcionamiento de la máquina para el continuo
llenado de recipientes con productos líquidos se describirá a
continuación.
En la etapa inicial del ciclo de llenado, el
recipiente 2 se introduce en el transportador en cadena sin fin 2
mediante una cadena de alimentación.
Después, el transportador en cadena sin fin 4
retira el recipiente 2 mediante medios de sujeción respectivos, que
lo levantarán hasta permitir que la boquilla de dosificación 35
entre en el recipiente 2.
En esta etapa inicial, el pistón 24 está en
configuración baja con la superficie longitudinal plana 27 frente a
la abertura de succión 33.
En la misma configuración, la pared opuesta a la
superficie plana 27 cerrará la abertura de suministro 34.
Después, se hace bajar al cilindro 23, para
aspirar el producto 3 al interior de la cámara principal 29 del
cilindro 23.
En la práctica, la succión se produce
transfiriendo el producto 3 del depósito 7 a través del canal de
alimentación 22, hasta que el cilindro 23 alcanza la configuración
baja.
Cuando se ha aspirado una cantidad dosificada
del producto 3, el pistón 24 gira 180º, para situar la superficie
longitudinal plana 27 frente a la abertura de suministro 34 y para
cerrar al mismo tiempo la abertura de succión 33.
Después, el cilindro 23 se eleva para transferir
la cantidad dosificada de producto 3, recogida esencialmente en la
cámara principal 29, a través del canal de suministro 32 al
recipiente 2.
La etapa de suministro se completa cuando el
cilindro 23 alcanza la posición elevada.
Después, el recipiente 2, lleno con la cantidad
dosificada de producto 3, se baja y se transfiere a una estación de
descarga, mediante el transportador en cadena sin fin 4.
La máquina para el llenar de forma continua
recipientes con productos líquidos consigue el objeto de funcionar
de forma fiable y segura.
Este resultado se obtiene principalmente
mediante la presencia de los medios de suministro 8, que dosifican
y suministran de forma precisa cantidades dosificadas de producto 3
a los recipientes 2.
En realidad, la cantidad dosificada, en primer
lugar, se recoge completamente dentro del volumen definido por la
cámara principal 29 y por la cámara secundaria 28 y después, se
transfiere al recipiente 2 sin posibilidad de omisiones o
errores.
El objeto de la máquina propuesta por la
presente invención es limpiar todos los elementos, que hayan estado
en contacto con el producto 3 de manera completamente segura, cuando
se cambia de producto.
En particular, los elementos anteriores se
esterilizan en un autoclave, sin dañar la eficacia de producción
con largos tiempos de parada.
En realidad, a diferencia de las máquinas
conocidas, los elementos en contacto con el producto de paso 3,
pueden desmantelarse fácilmente y transferirse a una estación de
esterilización.
Del mismo modo, los elementos de repuesto, ya
esterilizados, pueden montarse fácil y rápidamente, para sustituir
a los anteriores.
Si resulta más económico, es posible sustituir
los materiales desechables, tales como los canales de alimentación
22 y canales de suministro 32, por nuevos elementos.
Estos materiales, en particular, se retiran
fácilmente de los conectores 21 en el fondo 9a del colector 9 o de
las conexiones que corresponden a las aberturas 33 y 34.
El depósito 7 se desmantela aflojando
sencillamente los medios de fijación 30 mediante las empuñaduras 31
y aflojando los medios de conexión rápida 15 de la tapa 11 y el
colector 9.
Del mismo modo, los medios de suministro 8
pueden desmantelarse inmediatamente, retirando las clavijas 36,
acopladas a las articulaciones de horquilla 25, realizadas en el
extremo del pistón 24 del cilindro 23.
La particular conformación de los medios de
suministro 8 hace más fácil su esterilización en el autoclave; hay
que recordar que el cilindro 23 y el pistón 24 pueden desacoplarse
fácil y rápidamente.
Finalmente, la máquina propuesta proporciona la
certeza de que todos los elementos, que posteriormente estarán en
contacto con el producto, están esterilizados.
Un aventaja particular deriva del hecho de que,
a diferencia de las máquinas conocidas, la máquina propuesta no
necesita medios de válvula separados, lo que aumenta la complejidad
de la máquina y hace más difícil la operación de desmantelado.
En realidad, el mismo medio de suministro 8
realiza el cambio entre las etapas de succión y de suministro,
mediante un simple giro del pistón, que tiene la superficie
longitudinal plana 27 descrita anteriormente.
La sencillez de esta operación es una garantía
adicional de la fiabilidad de las etapas de dosificación y
suministro, no solamente de la perfecta limpieza.
Una ventaja adicional de la invención resulta de
la sencillez de construcción de la máquina propuesta, que incluye
elementos mecánicos fácilmente disponibles y fáciles de usar.
Claims (10)
1. Máquina para llenar recipientes con productos
líquidos que incluye: un transportador en cadena sin fin (4), que
gira alrededor de un eje vertical (5) de un armazón estacionario
(10); un depósito (7), que contiene el producto líquido (3) a
suministrar y dispuesto coaxial e integrado en dicho transportador
en cadena sin fin (4); al menos un elemento de suministro (8),
alimentado por dicho depósito (7) y que suministra un cantidad
dosificada de dicho producto líquido (3) a un respectivo recipiente
(2) de forma alterna, estando situado dicho elemento de suministro
(8) en el borde del transportador en cadena sin fin (4) e incluyendo
sustancialmente un pistón (24) y un cilindro (23), estando dicho
pistón (24) dispuesto dentro de dicho cilindro (23) de modo que una
cámara principal (29) de volumen respectivamente mínimo y máximo se
define en su interior, teniendo dicho cilindro (23) una primera
abertura (33), situada en comunicación con un canal de alimentación
(22) para conectar dicho depósito (7) con dicho elemento de
suministro (8) y una segunda abertura (34), situada en comunicación
con un canal de suministro (32) para conectar dicho elemento de
suministro (8) a dicho recipiente (2); medios de acoplamiento (25),
para montar y desmantelar rápidamente dicho elemento de suministro
(8) en y de dicho transportador en cadena sin fin (4) y
caracterizada porque dicho pistón (24) tiene una superficie
longitudinal plana (27) que define una cámara secundaria (28)
dentro del cilindro (23) que comunica con dicha cámara principal
(29), pudiendo el pistón (24) deslizarse axialmente y girar
axialmente dentro del cilindro (23) de modo que dicha superficie
longitudinal plana (27) pueda situarse frente a dicha primera
abertura (33) o dicha segunda abertura (34) para cambiar la
conexión de dicho cilindro (23) y dicha cámara principal (29) con
dicho canal de suministro (22) o con dicho canal de suministro
(32), para realizar las respectivas etapas de succión o de
suministro de dicho producto (3); y porque la parte inferior de
dicho depósito (7) es soportada por un soporte de brida (12)
acoplado con una junta de brida respectiva (13) transportada por el
armazón (14) de dicho transportador en cadena sin fin (4), estando
la unión entre el soporte de brida (12) y la junta de brida (13)
cerrada mediante medios de conexión rápida (25a) para montar y
desmantelar rápidamente dicho depósito (7) en y de dicho
transportador en cadena sin fin (4).
2. Máquina de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizada porque dichos medios (25) para acoplar dicho
elemento de suministro (8) a dicho transportador en cadena sin fin
(4) incluyen un par de miembros de acoplamiento de horquilla,
situados respectivamente en la base de dicho cilindro (23) y en la
parte superior de dicho pistón (24), y acoplados rápidamente a
dicho transportador en cadena sin fin (4) mediante medios de unión
adecuados (36, 26).
3. Máquina de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizada porque dicho depósito (7) incluye
sustancialmente un colector (9), cuya parte superior está cerrada
por una tapa (11).
4. Máquina de acuerdo con la reivindicación 3,
caracterizada porque la parte superior de dicha tapa (11) del
depósito (7) tiene un primer elemento de brida (16), acoplado,
mediante un segundo medio de conexión rápida (15b), a un segundo
elemento de brida (17), conectado de forma que gire al armazón
estacionario de la máquina (10).
5. Máquina de acuerdo con la reivindicación 4,
caracterizada porque dicho segundo elemento de brida (17) se
acopla, mediante medios de rotación adecuados, a un manguito (19),
que está fijado a dicho armazón estacionario (10) mediante medios
de fijación de tornillo (30), que tienen medios de empuñadura de
botón (31).
6. Máquina de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizada porque dicho canal de alimentación (22),
preferentemente de material flexible, se sitúa, libremente
accesible, en un área periférica de dicho transportador en cadena
sin fin (4) y está conectado respectivamente a dicho depósito (7) y
dicho cilindro (23) del elemento de suministro (8), mediante
conectores externos respectivos (21).
7. Máquina de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizada porque dicho canal (32) que suministra el
producto (3) a dicho depósito (2), preferentemente de material
flexible, se sitúa, libremente accesible, fuera de dicho elemento
de suministro (8) y está conectado respectivamente a dicho cilindro
(23) del elemento de suministro (8) y a dicho recipiente (2),
mediante conectores externos respectivos.
8. Máquina de acuerdo con la reivindicación 4,
caracterizada porque incluye medios de tornillo (30) para la
conexión de forma estable del manguito (19) al armazón estacionario
de la máquina (10).
9. Máquina de acuerdo con la reivindicación 8,
caracterizada porque dichos medios de tornillo (30) tienen
medios de empuñadura de botón (31) para facilitar las operaciones de
apriete y aflojamiento.
10. Máquina de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizada porque dicha primera abertura (33) y dicha
segunda abertura (34) se sitúan en las paredes longitudinales de
dicho cilindro (23), opuestas entre sí, y porque dicho pistón (24)
puede girar axialmente dentro del cilindro (23) alternando en 180º
entre la primera abertura (33) y la segunda abertura (34), para
cambiar la conexión de dicho cilindro (23) y dicha cámara principal
(29) con dicho canal de alimentación (22) o con dicho canal de
suministro (32).
Applications Claiming Priority (2)
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