ES2622574T3 - Dispositivo de llenado para máquinas de llenado para llenado de nivel de botellas con líquidos alimentarios - Google Patents

Dispositivo de llenado para máquinas de llenado para llenado de nivel de botellas con líquidos alimentarios Download PDF

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Abstract

Dispositivo (10) de llenado para máquinas de llenado para el llenado de nivel de botellas con líquidos alimentarios, tales como en particular vino y cerveza, comprendiendo el dispositivo (10) de llenado: un cuerpo (12) que tiene una cavidad interior (18) que se extiende verticalmente a través de dicho cuerpo (12); un tubo exterior (24) que está configurado para fijarse en la parte superior a una pared inferior (14) de un recipiente principal (16) de la máquina destinada a contener el líquido con el que se van a llenar las botellas, extendiéndose el tubo exterior a través de la cavidad interior (18) del cuerpo (12) y sobresaliendo hacia abajo desde el cuerpo (12); un tubo interior (26) que está dispuesto coaxialmente con el tubo exterior (24), se extiende con una porción inferior del mismo dentro del tubo exterior (24) y sobresale hacia arriba desde el tubo exterior (24), para alcanzar con su extremo superior, en el estado montado del dispositivo (10) de llenado en la máquina, un nivel más alto que el nivel (L) del líquido contenido en el recipiente principal (16), abarcando el tubo exterior (24) y el tubo interior (26) un primer conducto anular (44) que se extiende hasta el extremo inferior del tubo exterior (24) y a través del cual el líquido contenido en el recipiente principal (16) puede fluir hacia abajo para llenar una botella; un cono (28) de centrado que está dispuesto coaxialmente con el tubo exterior (24) y el tubo interior (26) y está configurado para sellar contra el extremo superior del cuello de la botella a llenar; un primer miembro (36) de cierre que está dispuesto para ser móvil verticalmente y está configurado para cerrar herméticamente el primer conducto anular (44); y una unidad (62) de accionamiento dispuesta para controlar el movimiento vertical del primer miembro (36) de cierre; estando caracterizado el dispositivo (10) de llenado porque además comprende un segundo miembro (66) de cierre que está dispuesto para ser móvil verticalmente y está configurado para cerrar herméticamente el tubo interior (26), el segundo miembro (66) de cierre está colocado en el extremo inferior del tubo interior (26) para abrir/cerrar dicho tubo (26) en la parte inferior, y porque la unidad (62) de accionamiento está dispuesta para controlar también el movimiento vertical del segundo miembro (66) de cierre.

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de llenado para maquinas de llenado para llenado de nivel de botellas con liquidos alimentarios
La presente invencion se refiere en general a una maquina de llenado para llenar botellas con liquidos alimentarios, tales como en particular vino y cerveza, y mas especificamente a un dispositivo de llenado destinado a ser instalado en tal maquina, como se especifica en el preambulo de la reivindicacion independiente 1. Un dispositivo de llenado de este tipo es conocido a partir del documento EP 1995208 A1.
El llenado de botellas generalmente se clasifica en dos categorias, es decir, llenado de nivel y llenado volumetrico, dependiendo de la tecnologia utilizada para detectar cuando se ha alcanzado la cantidad correcta de liquido suministrado. A su vez, el llenado de nivel difiere dependiendo del liquido a procesar. En el caso de liquidos no gaseosos, el llenado se realiza a presion atmosferica o bajo un ligero vacio, en el caso de liquidos gaseosos se realiza un llenado isobarico y en el caso de liquidos viscosos se realiza el llenado en condiciones en las que existe una diferencia de presion, obtenida por creacion de alto vacio o por sobrepresion.
El dispositivo de llenado de acuerdo con la presente invencion cae dentro de la categoria de dispositivos de llenado de nivel y permite llenar con las tres categorias de liquidos anteriormente mencionadas (liquidos no gaseosos, liquidos gaseosos y liquidos viscosos). En la siguiente descripcion se hara referencia en particular al funcionamiento del dispositivo de llenado con liquidos gaseosos, y por tanto al modo de llenado isobarico.
La figura 1 de los dibujos adjuntos muestra una vista en corte axial de un dispositivo de llenado isobarico conocido (denominado aqui en lo sucesivo simplemente dispositivo de llenado). El dispositivo de llenado esta indicado en general con 10 y basicamente comprende:
un cuerpo 12 destinado a ser fijado a una pared inferior 14 de un recipiente 16 de una maquina de llenado, teniendo el cuerpo 12 una cavidad interior 18 que esta abierta en la parte superior y comunica en su parte inferior con el exterior a traves de una boquilla 20 con una seccion transversal conica que esta fijada al cuerpo 12 y cuyo eje z esta orientado verticalmente;
un primer tubo, o tubo exterior, 24 que esta fijado a la parte superior del cuerpo 12 y esta dispuesto coaxialmente con la boquilla 20 pasando, en el estado ensamblado del dispositivo de llenado de la maquina de llenado, a traves de un orificio 22 en la pared inferior 14 del recipiente 16 y que se extiende hasta una cierta distancia de la parte inferior del recipiente;
un segundo tubo, o tubo interior, 26 que esta dispuesto coaxialmente con la boquilla 20 y el tubo exterior 24, que se extiende dentro del tubo exterior 24 y que sobresale de la parte inferior del cuerpo 12 a traves de la boquilla 20;
un cono 28 de centrado que esta dispuesto coaxialmente con la boquilla 20 y el tubo interior 26 y esta provisto de un miembro 30 de sellado para sellar contra el extremo superior del cuello de una botella (no mostrada) a llenar; y
un conjunto 32 de valvula que comprende una pluralidad de valvulas 34 (en el ejemplo mostrado tres valvulas) destinadas a ser controladas por medio de levas configuradas adecuadamente para iniciar y detener las diversas etapas proporcionadas por el ciclo de llenado de botellas.
El dispositivo 10 de llenado comprende ademas un miembro 36 de cierre (denominado mas adelante primer miembro de cierre) que esta provisto de un miembro 38 de sellado y esta fijado al tubo interior 26, coaxialmente con el, para cooperar con una porcion 40 de superficie conica de la cavidad interior 18 del cuerpo 12. El tubo interior 26 y junto con el primer miembro 36 de cierre es movil con respecto al conjunto formado por el cuerpo 12 y por el tubo exterior 24 entre una posicion bajada (mostrada en la figura 1), en la que el primer miembro 36 de cierre, por medio del miembro 38 de sellado, cierra el paso desde la cavidad interior 18 a la boquilla 20, y una posicion elevada (no mostrada), en la que se crea un paso anular entre el primer miembro 36 de cierre y la porcion 40 de superficie conica de la cavidad interior 18, a traves de la cual pasa el liquido que fluye desde el recipiente 16, a traves de una o mas aberturas 42 proporcionadas en el tubo exterior 24, al conducto anular 44 definido entre el tubo exterior 24 y el tubo interior 26 puede fluir hacia fuera hacia la boquilla 20 y desde aqui dentro de la botella. El primer miembro 36 de cierre es empujado hacia la posicion elevada por un resorte 46 dispuesto entre un anillo elastico 48 montado en el tubo exterior 24 y un miembro 50 de tope fijado en el extremo superior del tubo interior 26.
El dispositivo 10 de llenado tambien comprende un miembro 66 de cierre adicional (denominado mas adelante segundo miembro de cierre) que esta situado coaxialmente con el tubo interior 26, por encima de este, y es movil axialmente con respecto al tubo interior 26 entre una posicion abierta (posicion mostrada en la figura 1) en la que esta a una distancia del extremo superior del tubo interior 26 y por lo tanto deja este tubo abierto, y una posicion cerrada (no mostrada), en la que hace contacto de sellado con el extremo superior del tubo interior 26 y por lo tanto mantiene este tubo cerrado.
En el caso de los liquidos gaseosos, y mas particularmente en el caso del vino espumoso, el ciclo de llenado de
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botellas con un dispositivo de llenado tal como el conocido mostrado en la figura 1 comprende tipicamente las etapas descritas a continuacion.
En primer lugar, la botella que se va a llenar se eleva por medio de un piston neumatico para ser presionada contra el miembro 30 de sellado del cono 28 de centrado hasta que el cono 30 de centrado entre en contacto con el cuerpo 12 alrededor de la seccion de salida de la boquilla 20, con el fin de proporcionar un sellado perfecto entre el cuerpo y la botella con el fin de contener la presion de llenado.
Esto es seguido por una etapa de desaireacion, durante la cual el aire contenido dentro de la botella es forzado a salir de ella por medio de una bomba de vacio de anillo liquido (no mostrada).
A continuacion, la botella se pone en comunicacion con la porcion del recipiente 16 situada por encima del nivel L del liquido a traves del tubo interior 26 (con el segundo miembro 66 de cierre en posicion abierta) para llevar a cabo la etapa de compensacion de presion, durante el cual el gas a presion contenido en el recipiente pasa de este a la botella hasta que el gas contenido en el recipiente y el gas contenido en la botella estan a la misma presion.
Una vez que se alcanza un equilibrio entre la presion del gas en el recipiente 16 y la presion del gas en la botella, el resorte 46 provoca el levantamiento del tubo interior 26 y junto con el primer miembro 36 de cierre, permitiendo asi que el liquido contenido en el recipiente llene la botella que pasa a traves del paso anular definido entre la boquilla 20 y el tubo interior 26 (etapa de llenado). Durante el llenado de la botella con el liquido, el gas introducido previamente en la botella vuelve a la porcion superior del recipiente 16 fluyendo dentro del tubo interior 26 y dejando este tubo desde su extremo superior, permaneciendo el segundo miembro 66 de cierre en la posicion abierta. Cuando el nivel del liquido en la botella ha alcanzado un valor predefinido dado, el conjunto formado por el tubo interior 26 y por el primer miembro 36 de cierre es movido a la posicion bajada para interrumpir el flujo del fluido desde el recipiente a la botella.
A continuacion, el paso de llenado es seguido por una etapa de nivelacion, durante la cual el gas bajo una ligera sobrepresion (aproximadamente 0,2 bares mayor que la presion en la botella) es introducido en la botella a traves del paso anular definido entre la boquilla 20 y el tubo interior 26, con el primer miembro 36 de cierre permaneciendo en la posicion bajada, por lo que el exceso de liquido contenido en la botella, es decir, el liquido que esta situado por encima del extremo inferior del tubo interior 26, es transportado de nuevo al recipiente 16 a traves de este tubo.
Esto es seguido por una etapa de desgasificacion, durante la cual el interior de la botella se pone en comunicacion con el exterior para eliminar lentamente la sobrepresion producida durante la etapa anterior.
Finalmente, el piston neumatico se baja para permitir la retirada de la botella que ha sido llenada.
Otro ejemplo adicional conocido de un dispositivo de llenado, que forma el objeto de la solicitud de patente italiana n° ITTO20120869, publicada el 6 de abril de 2014, en nombre del solicitante, se muestra en la vista en corte axial de la figura 2 y en la vista a escala ampliada de la figura 3 de los dibujos adjuntos, en los que se han dado los mismos numeros de referencia a las partes y elementos identicos o correspondientes a los de la figura 1.
Con referencia a las figuras 2 y 3, el dispositivo de llenado conocido a partir de la solicitud de patente italiana anteriormente mencionada se indica generalmente 10 y comprende basicamente:
un cuerpo 12 que tiene una cavidad interior 18 de forma cilindrica que se extiende verticalmente a traves de todo el cuerpo 12;
un tubo exterior 24 con un eje vertical (indicado z) que esta fijado en la parte superior a una pared inferior 14 de un recipiente 16 de la maquina de llenado, se extiende a traves de la cavidad interior 18 del cuerpo 12 y sobresale hacia abajo con relacion al cuerpo 12;
un tubo interior 26 que esta dispuesto coaxialmente con el tubo exterior 24 y se extiende parcialmente (parte inferior) dentro del tubo exterior 24 y parcialmente (parte superior) dentro del recipiente 16, despues de pasar a traves de un orificio 22 provisto en la pared inferior 14, alcanzando con su extremo superior un nivel por encima del nivel L del liquido en el recipiente 16;
un cono 28 de centrado que esta dispuesto coaxialmente con los dos tubos, es decir, el tubo exterior 24 y el tubo interior 26 y esta provisto de un miembro 30 de sellado para sellar contra el extremo superior del cuello de una botella (no mostrada) a llenar; y
un conjunto 32 de valvula que comprende una pluralidad de valvulas accionadas neumaticamente, en particular, cuatro valvulas accionadas neumaticamente 34a, 34b, 34c y 34d, configuradas para empezar y detener, de acuerdo con modos de funcionamiento predeterminados, las distintas etapas provistas por el ciclo de llenado de botellas.
Por lo tanto, se define un conducto anular 44 entre el tubo exterior 24 y el tubo interior 26 y se extiende hasta el
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extremo inferior del tubo exterior, pudiendo el liquido contenido en el recipiente 16 fluir a traves del conducto anular hacia abajo para llenar una botella. El flujo de liquido a lo largo del conducto anular 44 es controlado por un primer miembro 36 de cierre provisto de un miembro 38 de sellado. El primer miembro 36 de cierre esta fijado al tubo interior 26, coaxialmente con el, en una porcion de extremo inferior del mismo que sobresale hacia abajo desde el tubo exterior 24, con el fin de cooperar con el extremo inferior del tubo exterior 24. El tubo interior 26, junto con el primer miembro 36 de cierre, es movil con respecto al tubo exterior 24 entre una posicion elevada (mostrada en la figura 2), en la que el primer miembro 36 de cierre, por medio del miembro 38 de sellado, cierra el conducto anular 44 en la parte inferior, impidiendo asi que el liquido contenido en el recipiente 16 fluya fuera del dispositivo 10 de llenado y llene la botella, y una posicion lideres (mostrada en la figura 3), en la que el primer miembro 36 de cierre deja el conducto anular 44 abierto en la parte inferior, permitiendo asi que el liquido contenido en el recipiente 16 fluya fuera del dispositivo 10 de llenado y llene la botella. Todavia con referencia a la figura 3, el primer miembro 36 de cierre tiene, debajo del miembro 38 de sellado, un orificio 52 que esta formado en particular como orificio oblicuo y tiene la funcion de poner el tubo interior 26 en comunicacion con el exterior, en particular para el paso de gas del recipiente a la botella y viceversa, como se explicara mas claramente mas adelante.
El cono 28 de centrado esta montado sobre una placa 54 de soporte que esta fijada al extremo inferior de un par de varillas 56 (solo una de las cuales es visible en la vista en corte transversal de la figura 2) dispuesta con sus ejes paralelos y a una distancia del eje z del cono de centrado y del tubo exterior 24 y del tubo interior 26. Cada varilla 56 es guiada de manera deslizante en un respectivo cilindro 58 fijado al recipiente 16, en particular a la pared inferior 14 de este ultimo, de manera que para permitir que el cono 28 de centrado se mueva verticalmente con relacion al recipiente 16, asi como con relacion al cuerpo 12 y al tubo exterior 24 (que estan conectados de forma accionada al recipiente). En particular, el desplazamiento del movimiento vertical del cono 28 de centrado es tal que permite que este ultimo entre en contacto contra el lado inferior del cuerpo 12, siendo esta una condicion necesaria para que el dispositivo sea capaz de realizar el llenado de una botella de modo isobarico. El sensor 60 de proximidad que detecta la presencia de la botella debajo del dispositivo 10 de llenado para iniciar el proceso de llenado y un sensor 84 de presion que mide la presion alcanzada dentro de la botella son montados de modo que esten conectados de manera accionada al cuerpo 12.
El dispositivo 10 de llenado comprende ademas una unidad 62 de accionamiento que esta asociada con el extremo superior del tubo interior 26 para controlar el movimiento vertical de este ultimo, asi como el del primer miembro 36 de cierre con el miembro 38 de sellado asociado, entre la posicion bajada y la posicion elevada definida anteriormente y para controlar el flujo del gas a traves de este tubo. La unidad 62 de accionamiento esta montada sobre una cubierta 64 del recipiente 16 y comprende un primer accionador lineal y un segundo accionador lineal que estan montados en serie entre si, en el que el primer accionador lineal es capaz de controlar el movimiento vertical del tubo interior 26 y el segundo accionador lineal es capaz de controlar el movimiento vertical de un segundo miembro 66 de cierre para abrir o cerrar el extremo superior del tubo interior 26. El primer accionador lineal esta formado preferentemente como un cilindro neumatico de doble efecto y comprende un cilindro 68 fijado a la cubierta 64 del recipiente 16 coaxialmente con el tubo interior 26 y un piston 70 montado de forma deslizante en el cilindro 68. El piston 70 tiene un vastago 72 que sobresale hacia abajo desde el cilindro 68 y esta fijado al extremo superior del tubo interior 26 de modo que se conecte de manera accionada con el mismo durante su movimiento de traslacion vertical. El segundo accionador lineal tambien se forma preferentemente como un cilindro neumatico de doble efecto y comprende un cilindro 74, que esta conectado al piston 70 del primer accionador lineal de modo que se conecte de manera accionada con este ultimo durante su movimiento de traslacion vertical, y un piston 76 montado de manera deslizante en el cilindro 74. El piston 76 tiene un vastago 78 que sobresale hacia abajo desde el cilindro 74 y se extiende a traves de una cavidad cilindrica coaxial 80 formada en el vastago 72 del piston 70 del primer accionador lineal. El miembro 66 de cierre esta fijado al extremo inferior del vastago 78 y, por lo tanto, esta conectado de manera accionada con el vastago 78 en su movimiento de traslacion vertical.
El funcionamiento del dispositivo 10 de llenado de las figuras 2 y 3, con referencia al llenado de una botella con un vino espumoso de acuerdo con el modo de llenado isobarico, tiene lugar como sigue.
En primer lugar, la botella que se va a llenar se eleva por medio de un piston neumatico (no mostrado) para ser empujada contra el miembro 30 de sellado del cono 28 de centrado hasta que el cono 30 de centrado entra en apoyo contra el lado inferior del cuerpo 12, de manera que proporcione un sellado perfecto entre el cuerpo y la botella para limitar la presion de llenado. El sensor 60 de proximidad detecta la presencia de la botella debajo del dispositivo 10 de llenado e inicia el proceso de llenado.
La valvula accionada neumaticamente 34a es entonces accionada para poner el interior de la botella en comunicacion con un circuito 82a de vacio y asi iniciar una etapa de desaireacion, durante la cual el aire contenido dentro de la botella es expulsado de la misma. Una vez que se ha completado la etapa de desaireacion, la valvula accionada neumaticamente 34a se acciona para cerrar el circuito 82a de vacio.
Esto es seguido por una etapa de compensacion de presion, durante la cual el gas presente en el recipiente 16 y el gas presente en la botella se ajustan a la misma presion. Para ello, se acciona la valvula accionada neumaticamente 34b para poner el interior de la botella en comunicacion con la parte superior del recipiente 16, es decir, la parte del recipiente situada por encima del nivel L del liquido, por medio de un circuito 82b. Durante la etapa de compensacion
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de presion, el sensor 84 de presion mide la presion alcanzada dentro de la botella. En el caso de rotura o ruptura del frasco, el sensor 84 de presion indica que no se ha alcanzado la presion de compensacion y la maquina interrumpe el ciclo de llenado. Una vez completada la etapa de compensacion de presion, se acciona la valvula accionada neumaticamente 34b para cerrar el circuito 82b.
Entonces se lleva a cabo una etapa de sobrepresion, durante la cual se crea una cierta sobrepresion en la botella. Para ello, se acciona la valvula accionada neumaticamente 34c para abrir un circuito 82c a traves del cual se lleva el interior de la botella a una presion ligeramente superior (por ejemplo, aproximadamente 0,2 bares mayor) que la presion presente en el recipiente. A continuacion, la valvula accionada neumaticamente 34c se cierra y el miembro 66 de cierre se eleva por medio del segundo cilindro neumatico (cilindro 74 y piston 76) para poner el tubo interior 26 en comunicacion con la parte del recipiente 16 por encima del nivel L del liquido contenido en el mismo. Como resultado de la sobrepresion existente en el interior de la botella, cualquier gotita de liquido que queda en la pared interior del tubo interior 26 es transportada al recipiente 16. De este modo, se impide que estas gotitas caigan dentro de la botella y, por lo tanto la posible formacion de espuma. La etapa de sobrepresion puede omitirse si no existen condiciones de formacion de espuma.
En este punto se realiza una etapa de llenado, durante la cual el liquido contenido en el recipiente 16 se introduce en la botella hasta un nivel predeterminado. Para ello se hace funcionar el primer cilindro neumatico (cilindro 68 y piston 70) para provocar el desplazamiento del conjunto formado por el tubo interior 26 y por el primer miembro 36 de cierre en la posicion bajada y por lo tanto permitir que el liquido caiga por gravedad desde el recipiente 16 a la botella a traves del conducto anular 44. Durante la etapa de llenado, mientras el liquido llena gradualmente la botella, el gas ya presente en la botella regresa al recipiente 16 a traves del orificio 52 y el tubo interior 26. La etapa de llenado termina cuando el liquido en la botella alcanza un nivel tal que obstruye el orificio 52 provisto en el primer miembro 36 de cierre. Se observara a este respecto que en el dispositivo 10 de llenado de acuerdo con la invencion el nivel final del liquido en la botella esta definido por la posicion vertical del primer miembro 36 de cierre dentro de la botella. Por lo tanto, para variar el nivel de llenado es suficiente variar la posicion del cuerpo 12. Esta posicion define de hecho la posicion de parada del cono 28 de centrado cuando la botella es empujada hacia arriba contra dicho cono de centrado al comienzo del ciclo de llenado, y por lo tanto una variacion en esta posicion da como resultado una variacion correspondiente en la posicion relativa del primer miembro 36 de cierre con respecto a la botella. Dado que el cuerpo 12 esta preferentemente montado en la brida 86 de soporte, que es comun a todos los dispositivos de llenado de la maquina, el ajuste del nivel de llenado se realiza simultaneamente para todos los dispositivos de llenado instalados en la maquina. Ademas, el ajuste del nivel de llenado puede llevarse a cabo mientras la maquina esta en funcionamiento.
Una vez alcanzado el nivel de llenado predefinido, se acciona el primer cilindro neumatico 68, 70 para provocar el desplazamiento del conjunto formado por el tubo interior 26 y el primer miembro 36 de cierre en la posicion elevada, para cerrar el conducto anular 44 en la parte inferior. En este punto se realiza una etapa de vaciado, durante la cual el liquido presente en el tubo interior 26 es transportado nuevamente dentro del recipiente 16. Para ello, se abre la valvula neumaticamente accionada 34c y por medio del circuito 82c hace que la presion dentro de la botella se vuelva mas ligera que la presion presente en el recipiente (aproximadamente 0,2 bares mayor) para transportar el liquido presente en el tubo interior 26 al recipiente 16. Dependiendo del liquido utilizado, esta etapa de vaciado tambien puede omitirse. Una vez completada la etapa de vaciado o, en caso de que no se lleve a cabo esta etapa, una vez completada la etapa de llenado, se acciona el segundo cilindro neumatico 74, 76 para provocar la bajada del segundo miembro 66 de cierre y por tanto el cierre del tubo interior 26 tambien en su extremo superior.
Finalmente, se lleva a cabo una etapa de desgasificacion, durante la cual se abre y cierra sucesivamente la valvula neumaticamente accionada 34d, poniendo alternativamente el interior de la botella en comunicacion con un circuito 82d que esta a presion atmosferica para eliminar gradualmente la presion presente en la botella y por lo tanto limitar la formacion de espuma.
En virtud del hecho de que el primer miembro de cierre esta provisto en el extremo inferior del tubo interior y coopera con el extremo inferior del tubo exterior, con el dispositivo de llenado conocido mostrado en las figuras 2 y 3, el cierre del paso de flujo de liquido ocurre en las proximidades del orificio a traves del cual el tubo interior se comunica con el interior de la botella, permitiendo asi obtener una mayor precision en el nivel de llenado y por lo tanto evitar tener que llevar a cabo la etapa de nivelacion, lo que es necesario con un dispositivo de llenado tal como el de la figura 1.
Es un objeto de la presente invencion proporcionar un dispositivo de llenado mejorado para el llenado de nivel de botellas con respecto a la tecnica anterior descrita anteriormente.
Este y otros objetos se logran completamente de acuerdo con la presente invencion por medio de un dispositivo de llenado que tiene las caracteristicas definidas en la reivindicacion independiente 1 adjunta.
Las realizaciones ventajosas de la invencion se especifican en las reivindicaciones dependientes, cuyo contenido debe entenderse como una parte integral e integrante de la descripcion que sigue.
En resumen, la invencion se basa en la idea de proporcionar un dispositivo de llenado en el que el segundo miembro
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de cierre esta dispuesto en las proximidades del extremo inferior del tubo interior para abrir/cerrar este tubo en la parte inferior, en lugar de en la parte superior.
Por virtud de esta disposicion del segundo miembro de cierre, el dispositivo de llenado de la invencion permite obtener un alto grado de precision en el nivel de llenado sin tener que llevar a cabo una etapa de vaciado del tubo interior mediante la cual, en los dispositivos de llenado conocidos, el liquido presente en el tubo interior es transportado nuevamente dentro del recipiente. De hecho, como resultara mas claramente a partir de la descripcion que sigue, una vez que el tubo interior ha sido cerrado en la parte inferior por medio del segundo miembro de cierre, cualquier liquido contenido dentro del propio tubo al final de la etapa de llenado no puede volver a entrar en la botella y por lo tanto no puede modificar el nivel de llenado (correcto) alcanzado. Puesto que se puede evitar la etapa de vaciado antes mencionada, no se vuelve a transportar una cantidad (aunque minima) de liquido al recipiente y, por lo tanto, se reduce aun mas el riesgo de contaminacion del producto en el recipiente.
Ademas, con el dispositivo de llenado de acuerdo con la invencion la etapa de desgasificacion (es decir, la etapa del ciclo de llenado durante la cual el interior de la botella se pone en comunicacion alternativamente con la presion atmosferica para eliminar gradualmente la presion presente en la botella y por lo tanto reducir la formacion de espuma) se puede llevar a cabo de una mejor manera que en la tecnica anterior en productos dificiles tales como por ejemplo vino espumoso, cerveza, etc., en virtud del hecho de que proporcionar el segundo miembro de cierre en el extremo inferior del tubo interior permite excluir el volumen de gas contenido en el tubo interior de la etapa de desgasificacion, por lo que el volumen de gas a desgasificar con el dispositivo de llenado de la invencion es casi la mitad del volumen de gas a desgasificar con los dispositivos de llenado conocidos en el que el segundo miembro de cierre esta situado en el extremo superior del tubo interior.
Con el segundo miembro de cierre situado en las proximidades del extremo inferior del tubo interior, el primer miembro de cierre, es decir, el miembro de cierre que controla la apertura y el cierre del conducto anular definido entre el tubo interior y el tubo exterior, puede ser indiferentemente dispuesto tambien en el extremo inferior del tubo interior, como en la realizacion conocida mostrada en las figuras 2 y 3, o en una porcion intermedia del tubo interior, como en la realizacion conocida mostrada en la figura 1.
Otras caracteristicas y ventajas del presente Invencion resultaran mas claramente a partir de la siguiente descripcion detallada proporcionada puramente a modo de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos que se acompanan en los que:
la figura 1 es una vista en corte axial de un dispositivo de llenado para maquinas de llenado de acuerdo con una primera realizacion conocida;
la figura 2 es una vista en corte axial de un dispositivo de llenado para maquinas de llenado de acuerdo con otra realizacion conocida;
la figura 3 muestra, a escala ampliada, la parte inferior del dispositivo de llenado conocido de la figura 2;
la figura 4 es una vista en corte axial de un dispositivo de llenado para maquinas de llenado de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;
la figura 5 muestra, a escala ampliada, la porcion inferior del dispositivo de llenado de la figura 4; y
la figura 6 es una vista en corte axial de un dispositivo de llenado para maquinas de llenado de acuerdo con una variante de realizacion de la presente invencion, configurada para trabajar no solo con liquidos no gaseosos y gaseosos, sino tambien con liquidos viscosos.
La realizacion del dispositivo de llenado para maquinas de llenado de acuerdo con la presente invencion, como se muestra en las figuras 4 y 5, tiene una estructura y un funcionamiento correspondientes en gran medida a los del dispositivo de llenado conocido mostrado en las figuras 2 y 3. Por motivos de concision, por lo tanto, solo se describiran las caracteristicas del dispositivo de llenado de las figuras 4 y 5 que son diferentes de las del dispositivo de llenado de las figuras 2 y 3, la descripcion anterior del dispositivo de llenado de las figuras 2 y 3 aplicandose a las restantes funciones.
Con referencia a las figuras 4 y 5, en las que se han asignado los mismos numeros de referencia a partes y elementos identicos o correspondientes a los de las figuras 2 y 3 (tecnica anterior), en el dispositivo 10 de llenado para maquinas de llenado de acuerdo con la presente invencion, el segundo miembro 66 de seguridad no esta dispuesto en las proximidades del extremo superior del tubo interior 26, sino en las proximidades del extremo inferior de este ultimo. Con este fin, el vastago 78 del piston 76 esta provisto de una extension formada por una varilla 88, en cuyo extremo inferior esta situado el segundo miembro 66 de cierre. La varilla 88 se extiende en el tubo interior 26, coaxialmente con el, y tiene un diametro externo que es menor que el diametro interior de este tubo, por lo que se define un conducto anular 90 (figura 5) entre la varilla 88 y el tubo interior 26. La varilla 88, que esta fijada al vastago 78 del piston 76, es por lo tanto libre de deslizarse dentro del tubo interior 26 y asi accionar el segundo
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miembro 66 de cierre, que esta provisto de un miembro 92 de sellado para sellar el conducto anular 90, para controlar la apertura/cierre del conducto anular 90, y por tanto del tubo interior 26.
De acuerdo con la realizacion de las figuras 4 y 5, en la que tanto el primer miembro 36 de cierre como el segundo miembro 66 de cierre estan dispuestos en las proximidades del extremo inferior del tubo interior 26, el primer miembro 36 de cierre tiene un asiento conico 94 con el que el miembro 92 de sellado dispuesto en el segundo miembro 66 de cierre esta configurado para cooperar.
La figura 6, en la que se han dado los mismos numeros de referencia a partes y elementos identicos o correspondientes a los de las figuras 4 y 5, muestra una variante de realizacion del dispositivo de llenado descrito anteriormente que esta configurado para trabajar no solo con liquidos no gaseosos y gaseosos, sino tambien con liquidos viscosos.
De acuerdo con esta variante de realizacion, la maquina de llenado comprende, ademas del recipiente 16 anteriormente descrito, denominado aqui en lo sucesivo recipiente primario, un recipiente adicional 96, denominado aqui en lo sucesivo recipiente secundario. El recipiente primario 16 tiene la funcion de contener el liquido a embotellar, mientras que el recipiente secundario 96 tiene la funcion de recoger el liquido recuperado, como se explicara mejor mas adelante. En el ejemplo ilustrado en la figura 6, el recipiente secundario 96 se hace directamente sobre la cubierta 64 del recipiente primario 16, pero tambien puede ser completamente distinto del ultimo. Un tubo 98 de conexion se abre al recipiente secundario 96 y esta conectado al tubo interior 26 o mejor al conducto anular 90 del dispositivo 10 de llenado. El primer accionador lineal (cilindro 68 y piston 70) y el segundo accionador lineal (cilindro 74 y piston 76) del dispositivo 10 de llenado estan configurados, por lo tanto, adecuadamente para ser pasados totalmente por el conducto anular 90 para permitir que este ultimo este conectado al tubo 98 de conexion y por lo tanto al recipiente secundario 96.
A la vista de la descripcion anterior, las ventajas ya mencionadas anteriormente que son ofrecidas por un dispositivo de llenado para maquinas de llenado de acuerdo con la presente invencion, a saber, la mayor precision en el nivel de llenado obtenido incluso sin la etapa de vaciado y la posibilidad de llevar a cabo de manera mas eficaz la etapa de desgasificacion con productos dificiles de trabajar, como por ejemplo vino espumoso, cerveza, etc., son evidentes.
Ademas, el uso de un dispositivo de llenado de acuerdo con la invencion en combinacion con una maquina de llenado provista de un recipiente primario y un recipiente secundario como se ha descrito anteriormente a modo de ejemplo con referencia a la figura 6 ofrece las siguientes ventajas adicionales.
En primer lugar, el gas que esta presente dentro de la botella y es expulsado de la botella durante la etapa de llenado para dejar espacio al liquido que se va a embotellar, no es transportado nuevamente al recipiente primario 16 sino que fluye a traves del conducto anular 90 el tubo 98 de conexion en el recipiente secundario 96. Las gotitas de liquido que durante la etapa de llenado a veces se barren a lo largo del conducto anular 90 por el gas que fluye fuera de la botella y, de manera mucho mas evidente, la pequena cantidad de liquido que esta presente dentro del conducto anular 90 al final de la etapa de llenado y es expulsado durante la etapa de vaciado antes descrita, no vuelve de nuevo al recipiente primario 16, sino que se recoge en el recipiente secundario 96 para utilizarse como prefiera el usuario. Dado que estas gotitas o pequenas cantidades de liquido expulsado de la botella se recogen en un recipiente especial separado del recipiente primario que contiene el liquido a embotellar, es posible reducir la oxidacion y mejorar la esterilidad del liquido a embotellar.
En segundo lugar, mediante la gestion adecuada de las presiones en los recipientes primarios y secundarios es posible llevar a cabo el llenado isobarico clasico, ya sea a una ligera presion o a alta presion (es decir, los dos recipientes se mantienen exactamente a la misma presion y el liquido cae en la botella por gravedad), o el llenado con una diferencia de presion. La diferencia de presion permite aumentar la velocidad de llenado y, por lo tanto, el rendimiento de la maquina, y tambien embotellar liquidos viscosos.
Naturalmente, el principio de la invencion permanece inalterado, las realizaciones y los detalles constructivos pueden ser enormemente modificados con respecto a los descritos e ilustrados puramente a modo de ejemplo no limitativo, sin apartarse por ello del alcance de la invencion como se ha definido en las reivindicaciones adjuntas.
Por ejemplo, aunque la invencion se ha descrito con referencia a una realizacion en la que no solo el segundo miembro de cierre, sino tambien el primer miembro de cierre, se colocan en las proximidades del extremo inferior del tubo interior, tambien es aplicable a un dispositivo de llenado tal como el de la figura 1, es decir, con el primer miembro de cierre colocado en una posicion intermedia a lo largo del tubo interior.

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    REIVINDICACIONES
    1. - Dispositivo (10) de llenado para maquinas de llenado para el llenado de nivel de botellas con liquidos alimentarios, tales como en particular vino y cerveza, comprendiendo el dispositivo (10) de llenado:
    un cuerpo (12) que tiene una cavidad interior (18) que se extiende verticalmente a traves de dicho cuerpo (12);
    un tubo exterior (24) que esta configurado para fijarse en la parte superior a una pared inferior (14) de un recipiente principal (16) de la maquina destinada a contener el liquido con el que se van a llenar las botellas, extendiendose el tubo exterior a traves de la cavidad interior (18) del cuerpo (12) y sobresaliendo hacia abajo desde el cuerpo (12);
    un tubo interior (26) que esta dispuesto coaxialmente con el tubo exterior (24), se extiende con una porcion inferior del mismo dentro del tubo exterior (24) y sobresale hacia arriba desde el tubo exterior (24), para alcanzar con su extremo superior, en el estado montado del dispositivo (10) de llenado en la maquina, un nivel mas alto que el nivel (L) del liquido contenido en el recipiente principal (16), abarcando el tubo exterior (24) y el tubo interior (26) un primer conducto anular (44) que se extiende hasta el extremo inferior del tubo exterior (24) y a traves del cual el liquido contenido en el recipiente principal (16) puede fluir hacia abajo para llenar una botella;
    un cono (28) de centrado que esta dispuesto coaxialmente con el tubo exterior (24) y el tubo interior (26) y esta configurado para sellar contra el extremo superior del cuello de la botella a llenar;
    un primer miembro (36) de cierre que esta dispuesto para ser movil verticalmente y esta configurado para cerrar hermeticamente el primer conducto anular (44); y
    una unidad (62) de accionamiento dispuesta para controlar el movimiento vertical del primer miembro (36) de cierre;
    estando caracterizado el dispositivo (10) de llenado porque ademas comprende un segundo miembro (66) de cierre que esta dispuesto para ser movil verticalmente y esta configurado para cerrar hermeticamente el tubo interior (26), el segundo miembro (66) de cierre esta colocado en el extremo inferior del tubo interior (26) para abrir/cerrar dicho tubo (26) en la parte inferior, y porque la unidad (62) de accionamiento esta dispuesta para controlar tambien el movimiento vertical del segundo miembro (66) de cierre.
  2. 2. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el segundo miembro (66) de cierre esta provisto en el extremo inferior de un red deslizante (88) que se extiende dentro del tubo interior (26), coaxialmente con este, y define con el tubo inferior (26) un segundo conducto anular (90), y en el que la unidad (62) de accionamiento esta dispuesta para controlar el movimiento vertical de la varilla deslizante (88) y del segundo miembro (66) de cierre con este.
  3. 3. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en el que el primer miembro (36) de cierre tambien esta situado en el extremo inferior del tubo interior (26) y esta dispuesto para cooperar con el extremo inferior del tubo exterior (24) para abrir/cerrar el primer conducto anular (44) en la parte inferior.
  4. 4. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que el primer miembro (36) de cierre tiene un asiento conico (94) y en el que el segundo miembro (66) de cierre esta provisto de un miembro (92) de sellado configurado para cooperar con el asiento conico (94).
  5. 5. - Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad (62) de accionamiento comprende un primer accionador lineal (68, 70) para controlar el movimiento vertical del primer miembro (36) de cierre y un segundo accionador lineal (74, 76 ) para controlar el movimiento vertical del segundo miembro (66) de cierre.
  6. 6. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que el primer accionador lineal (68, 70) y el segundo accionador lineal (74, 76) estan montados en serie entre si.
  7. 7. - Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 5 o la reivindicacion 6, en el que el primer accionador lineal (68, 70) y el segundo accionador lineal (74, 76) son cilindros neumaticos de doble efecto.
  8. 8. - Maquina de llenado para el llenado de nivel de botellas con liquidos alimentarios, tales como en particular vino y cerveza, que comprende un recipiente principal (16) para contener el liquido alimentario a embotellar y una pluralidad de dispositivos (10) de llenado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el tubo interior (26) de cada dispositivo (10) de llenado se extiende dentro del recipiente principal (16) a traves de un orificio respectivo (22) dispuesto en una pared inferior (14) del recipiente principal (16).
  9. 9. - Maquina de llenado de acuerdo con la reivindicacion 8, que comprende ademas un recipiente secundario (96) que esta separado del recipiente principal (16) y esta en comunicacion fluida con el tubo interior (26) de cada dispositivo (10) de llenado.
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