MX2007005999A - Unidad de valvula para envasadoras. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una unidad de válvula para envasadoras de recipientes, particularmente para llenadoras de botellas de vidrio. Más particularmente, la presente invención se refiere a una unidad de válvula (1), particularmente para máquinas envasadoras de recipientes (8) que comprende un cuerpo hueco (2) en donde está un obturador (3) es hueco y comprende un conducto exterior (23) y un conducto interno (24) coaxial a dicho conducto externo (23), un detector (28) que tiene un diámetro menor que la abertura de dicho conducto interno (24) siendo coaxialmente alojado dentro de dicho conducto interno (24), caracterizado en que el conducto interno (24) está hecho de un material eléctricamente aislante.

Description

UNIDAD DE VALVULA PARA ENVASADORAS DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención se refiere a una unidad de válvula para envasadoras de botellas. Para rellenar los recipientes, se conoce el uso de ya sea equipo en línea o rotativo, el cual se provee con la pluralidad de llaves o válvulas rellenadoras adecuadas equipadas con boquillas cerradas por un obturador. El obturador consiste de un tallo movible a lo largo del eje del mismo, con el fin de permitir la abertura y cierre de la válvula en una forma controlada. Durante la operación de relleno, la boca del recipiente se empalma en forma sellada con el empaque de la válvula, por lo tanto creando un entorno cerrado en el mismo. Cuando se rellenan botellas de vidrio, las válvulas rellenadoras pueden proveer la posibilidad de liberar el aire contenido dentro de la botella y reemplazarlo con un aire estéril. Con bebidas carbonatadas, particularmente, el procedimiento requiere llevarse a cabo con aire u otro gas inerte bajo presión, con el fin de evitar la espumación excesiva. Además es esencial que se provea un conducto de liberación para el gas el cual tiene que salir de la botella, tal como para facilitar la finalización de la operación de relleno .

Ref . 182218 Con el fin de lograr esto, el obturador está hueco y comprende conductos coaxiales de servicio, con el fin de crear un vacío dentro de la boquilla y subsecuentemente introducir gas inerte durante la operación de relleno, así como para crear una ventilación para el gas. Además, el una posición central relativa al conducto más profundo, normalmente se coloca un detector adecuado que se extiende dentro del recipiente, lee el nivel de relleno, y detiene la distribución de la bebida cuando el nivel preestablecido ha sido alcanzado. El detector está recubierto con un material aislante, tal como plástico o material cerámico, para evitar que se creen contactos con la pared metálica del conducto circundante, lo cual podría dar como resultado un corto circuito que podría invalidar la lectura del detector. Un primer problema encontrado con este tipo de válvulas es que la cubierta del detector se puede dañar debido al uso, de esta forma exponiendo las partes del detector que pueden ponerse en contacto con el conducto metálico, con las consecuencias anteriormente mencionadas. Además, el detector, que consiste de un tallo largo y delgado, requiere un dispositivo de concentración. Este dispositivo de concentración, el cual es provisto por medio de un anillo de material aislante, necesariamente se coloca en la boca del conducto interno y puede de esta forma someterse a ráfagas de botella o espumación excesiva. Por esta razón, el dispositivo de concentración por lo general se daña. Además, si lo anterior se coloca en la posición extrema, da como resultado que se inserte dentro del cuello de la botella, y consecuentemente restrinja el flujo de salida del gas. La presente invención de esa forma aborda los problemas anteriormente mencionados, y los resuelve por medio de una válvula rellenadora tal como la descrita en las reivindicaciones anexas. Las características y ventajas adicionales de la unidad de válvula para envasadoras siendo el objeto de la presente invención se entenderá mejor a partir de la descripción de la modalidad preferida la cual se da a continuación a manera de una ilustración no limitante, con referencia a la siguiente figura: La Figura 1 es una vista esquemática seccional lateral de la unidad de válvula de la invención, en una condición operativa. Con referencia a la figura, la unidad de válvula de la invención, la cual generalmente es designada con 1, comprende un cuerpo hueco 2, un obturador 3 deslizablemente alojado en el mismo. El cuerpo hueco 2 está fijo a la estructura de la envasadora mediante medios de unión adecuados, tales como abrazaderas u otros elementos de conexión no mostrados . El cuerpo hueco 2 comprende una abertura de conexión de entrada 5 y una abertura de conexión de salida 6 para rellenar el fluido del recipiente 8. Dicha abertura de conexión de entrada 5 está conectada a un conducto 7 para alimentar el flujo de relleno. En la abertura de la conexión de salida 6, la cual se forma en la superficie inferior del cuerpo hueco 2, se dispone una boquilla de distribución 4 en alineación con el obturador 3. De esta forma se definirá un pasaje 9 para el fluido de relleno dentro del cuerpo hueco 2. La boquilla de distribución 4 comprende, en la superficie interna de la misma, un adelgazamiento que forma un hombro 10. El hombro 10 comprende una porción superior 11 que se estrecha hacia abajo, la cual es una superficie de empalme para el obturador 3; y una porción inferior 12 que se estrecha hacia arriba, en donde se dispone un empaque 13 hecho de caucho u otro material suave, dicha porción inferior 12 siendo una superficie de empalme para el cuello del recipiente 8. El recipiente 8 generalmente estará soportado por una placa (no mostrada) y/o una agarradera adecuada 14, que lo sujeta al cuello y el conjunto se colocará sobre medios de movimiento adecuados, ya sea de tipo lineal o rotativo, que no se muestran ya que son completamente convencionales. El obturador 3 comprende un tallo 15, y una cabeza 16. El tallo 15 pasa a través de la pared superior del cuerpo hueco 2 y está deslizablemente alojado en un orificio adecuado formado en el mismo. La superficie de orificio comprende un empaque de sellado 17 para evitar que el fluido de relleno se filtre. El orificio también actúa como medios de guía para el obturador 3. La cabeza 16 comprende un hombro orientado hacia abajo 18. Entre dicho hombro 18 y la cara exterior del cuerpo hueco 2, en una posición coaxial relativa al tallo 15 del obturador 3, están dispuestos los medios elásticos 19, tales como un tornillo helicoidal, el cual, en su condición de reposo, actúa para controlar el obturador en posición retraída (la válvula está abierta) . La cabeza 16 comprende un émbolo 20 en la parte superior de la misma, el cual es deslizable dentro de una cámara 21 integrada a la estructura del cuerpo hueco 2 y en la cual se introduce, a través de una abertura 22 conectada a los medios de presurización (no mostrados) un fluido presurizado para conducir neumáticamente el obturador. El émbolo 20 es provisto con un empaque de sellado , tal como una junta tórica. El tallo 15 del obturador 13 está hueco, y comprende un conducto exterior 23 y conducto interior 24 estando coaxialmente dispuesto con relación al mismo. El conducto exterior 23 tiene un borde engrosado 25 sobre la parte inferior del mismo, el cual tiene una superficie que se estrecha hacia abajo y es provista con el empaque 26, tal como una junta tórica. Este empaque 26 pretende ser una interferencia del empalme con el hombro 10 de la boquilla de distribución 4, cuando la unidad de válvula 1 está en la condición cerrada. El conducto interno 23 se proyecta hacia abajo del conducto exterior 23, tal como siendo insertado dentro del cuello del recipiente 8, cuando el anterior descansa sobre la boquilla de distribución 4, y comprende medios de desviación 27 en la parte exterior, en el extremo inferior del mismo. Los medios de desviación 27 tienen la función de permitir, después de la distribución, que el abastecimiento del fluido se distribuya a lo largo de las paredes del recipiente 8, por lo tanto facilitando un relleno fino del recipiente. Un detector 28 está coaxialmente dispuesto en el conducto interno 24, dicho detector consiste de un tallo largo y delgado hecho de un material eléctricamente conductor, preferiblemente no cubierto con un material eléctricamente aislante. El detector 28 además se proyecta también con relación al conducto interno 24 y se proyecta dentro del recipiente 8 hacia el punto que ha sido seleccionado como el nivel de relleno del recipiente. En el extremo opuesto, el detector 28 está fijo a la cabeza 16 del obturador 3, y está operativamente conectado a una unidad de control y comando (no mostrada) por ejemplo por medio de un cableado adecuado 29 o sistemas inalámbricos, cuya unidad de control o comando provee la detección de la señal desde el detector 28 y envía un comando de abrir/cerrar a los medios de activación neumáticos del obturador 3 . La característica esencial de la unidad de válvula de acuerdo con la presente invención es que el conducto interior 24 está hecho de un material eléctricamente aislante, particularmente material plástico, tal como teflón, PEEK (poli-éter cetona) o PVDF (fluoruro de polivinilideno) . El conducto interno 24 comprende medios de concentración 30 para el detector 28 . Dichos medios de concentración 30 , los cuales se hacen de un material eléctricamente aislante, se disponen en una posición retraída con relación al extremo inferior del conducto interno 24 , tal como para evitar que se dañen en el caso de ráfagas de botella o espumación excesiva. Preferiblemente, dichos medios de concentración 30 se hacen como una pieza con el conducto interno 24 , tal como a través de moldeo por inyección. La provisión del conducto interno 24 como una pieza con los medios de concentración 30 por medio de moldeo permite que estos medios de concentración se coloquen en la posición deseada, lo cual sería mucho más difícil si los medios de concentración tuvieran que aplicarse dentro del conducto 24 en un momento posterior, como es requerido con algunas válvulas conocidas. En lo anterior, de hecho, el anillo de concentración se puede hacer de un material aislante que es desventajosamente colocado en el extremo del conducto interno, con las consecuencias anteriormente mencionadas. El diámetro del detector 28 es menor que la abertura del conducto interno 24, de tal forma que se crea un primer pasaje anular 31 entre el detector y la superficie del conducto interno 24, el cual generalmente se utiliza como un canal de liberación para el aire comprimido dentro de la botella durante la operación de relleno. Se crea un segundo pasaje anular 32 entre el conducto interno 24 y el conducto externo 23, para aplicar el vacío al recipiente 8. Dicho primero 31 y segundo 32 pasaje anular están respectivamente en comunicación de fluido o canales relativos 33, 34, que conducen a una ventilación para el aire y medios para el vacío (tales como, por ejemplo la bomba de vacío), respectivamente, por medio de recolectores adecuados (no mostrados) . El canal 34 para aplicar el vacío también puede servir para introducir aire estéril, posiblemente aire estéril presurizado, simplemente seleccionando una fuente de aire estéril en lugar de dichos medios de vacío, por medio de medios de válvula adecuados. Ya que estas características son completamente convencionales, no se describirán con mayor detalle .

Con referencia adicional a la figura 1, la operación de la unidad de válvula de acuerdo con la invención ahora será descrita en la presente a continuación. En la Figura 1, la unidad de válvula 1 se muestra en una condición de distribución, con un recipiente 8 ya colocado descansado sobre la boquilla de distribución 4 de la unidad de válvula 1. Los pasos precedentes de la operación proveen al recipiente 8 ser colocado mediante los medios de movimiento anteriores, el aire originalmente presente dentro del recipiente 8 siendo liberado a través del segundo pasaje anular 32, y el aire estéril, posiblemente presurizado siendo introducido a través del mismo pasaje anular 32. Después del relleno, los medios de desviación 27 proveen que el fluido de relleno se distribuya a lo largo de las paredes del recipiente, de esta forma minimizando la turbulencia y dejando un acceso libre para el primer pasaje anular 31 para el gas inerte que se va a liberar a través del mismo, el cual tendrá que dejar el recipiente 8 con el fin de permitir que el anterior sea rellenado, tal como se muestra por las flechas en la figura. El relleno continuará hasta que la punta del detector 28 está en contacto con el fluido de relleno. En esta etapa, el detector enviará una señal a la unidad de control y comando, que proveerá la activación de los medios de actuación neumáticos del émbolo 20. El émbolo 20 llevará a cabo un corto desplazamiento hacia abajo, de esta forma cargando los medios elásticos 19 hasta que el obturador 9 es traído a una posición de cierre de la abertura 6 de los medios de válvula 1. Las ventajas de la unidad de válvula siendo el objeto de la presente invención serán inmediatamente apreciadas a partir de lo que ya se ha descri to . Primero, ya que el conducto interno 24 ha sido hecho de material aislante (plástico), en lugar de un metal como en la técnica anterior, se logra una ventaja sustancial en que el problema concerniente a los cortos circuitos posibles dando como resultado daño al recubrimiento aislante del detector 28 se eliminan completamente. El detector 28, en esta invención, no requerirá ser recubierto con el material aislante. Otra ventaja importante de la solución utilizada en la presente invención es que, como el conducto interno 24 está hecho por medio de moldeo por inyección de material plástico, los medios de concentración se pueden obtener como una pieza en la posición ventajosa más deseada, es decir, en una posición retraída con relación al extremo inferior del conducto 24. Por lo tanto, no solamente se evita cualquier daño al dispositivo de concentración, sino que también la configuración retraída permite el cambio, cuando es requerido (por ejemplo, con el fin de permitir un flujo de entrada/ flujo de salida del gas inerte) de la abertura del conducto interno 24 a ese punto, sin interferir con el tamaño del cuello del recipiente, que está obviamente fijo. La unidad de válvula de la invención además dará como resultado ser menos costosa en cuanto fabricación, debido al número menor de piezas utilizadas (conducto interno-medios de concentración hechos con una pieza) y debido al uso de materiales menos costosos (conducto interno 24 hecho de plásticos) . Se apreciará que solamente una modalidad particular de la unidad de válvula siendo el objeto de la presente invención ha sido descrita en la presente, a la cual los expertos en la técnica son capaces de hacer cualquiera y todas las modificaciones necesarias para su ajuste para aplicaciones específicas, sin por lo tanto apartarse del alcance de protección de la presente invención como se define en las reivindicaciones anexas. Otra vez, el levantamiento del obturador 1 se puede llevar a cabo en contra de la resistencia de los medios elásticos 19, de esta forma definiendo una posición de descanso en la cual la unidad de válvula está en la condición cerrada en lugar de la abierta, como en el ejemplo descrito anteriormente. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (16)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. - Una unidad de válvula, particularmente para envasadoras de recipiente, que comprende un cuerpo hueco en el cual está deslizablemente alojado un obturador, en donde el obturador es hueco y comprende un conducto externo y conducto interno coaxial al conducto externo, un detector que tiene un diámetro inferior que la abertura del conducto interno que está coaxialmente alojado dentro del conducto interno, la unidad de válvula está caracterizada porque el conducto interno se hace de un material eléctricamente aislante .
2. 2. - La unidad de válvula de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el conducto interno está hecho de material plástico.
3. 3. - La unidad de válvula de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el material plástico se selecciona de teflón PEEK (poliéter-éter cetona) o PVDF (fluoruro de polivinilideno) .
4. 4. - La unidad de válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el conducto interno comprende medios de concentración para el detector.
5. 5. - La unidad de válvula de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque los miembros de concentración están hechos como una sola pieza con el conducto interno.
6. 6. - La unidad de válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizada porque el conducto interno se obtiene por medio de moldeo por inyección .
7. 7. - La unidad de válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el conducto interno se proyecta por debajo del conducto externo de tal forma que se coloca dentro del recipiente en una condición operativa.
8. 8. - La unidad de válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el detector se proyecta por debajo del conducto interno hacia el punto correspondiente al nivel de relleno seleccionado para el recipiente durante el paso de operación.
9. 9. - La unidad de válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el obturador comprende un primer pasaje anular para liberar el aire y un segundo pasaje anular para aplicar el vacío y/o para la introducción del aire posiblemente presurizado, estéril dentro del recipiente.
10. 10. - La unidad de válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el obturador se activa a través de medios neumáticos.
11. 11. - La unidad de válvula de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el movimiento del obturador para cerrar la unidad de válvula se lleva a cabo contra resistencia de los medios elásticos dispuestos entre la cabeza del obturador y la superficie del cuerpo hueco.
12. 12. - La unidad de válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el conducto externo del obturador comprende un borde en el extremo inferior del mismo, el borde tiene una superficie estrechada hacia abajo que comprende un empaque.
13. 13. - La unidad de válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque el cuerpo hueco comprende, en la parte inferior del mismo, una boquilla de distribución que tiene un hombro configurado en la superficie interna del mismo, el hombro comprende una porción superior estrechada hacia abajo, que es una superficie empalmada para el obturador; y una porción inferior estrechada hacia arriba, en donde se configura un empaque, la porción inferior es una superficie de descanso para el cuello del recipiente.
14. 14. - La unidad de válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque el conducto interno comprende en el exterior, en el extremo inferior del mismo, medios de desviación para el fluido de relleno.
15. 15. - La unidad de válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque el detector está operativamente conectado a una unidad de comando y control que detecta la señal desde el detector y consecuentemente provee la activación del obturador.
16. 16. - Una envasadora caracterizada porque comprende una o más unidades de válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15.