MX2008012068A

MX2008012068A - Elemento de llenado comprendiendo un medidor de caudal.

Info

Publication number: MX2008012068A
Application number: MX2008012068A
Authority: MX
Inventors: Thomas Stienen
Original assignee: Khs Ag
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2008-10-07
Also published as: JP5059846B2; EP2001789A1; US8256474B2; SI2001789T1; EP2001789B1; DE102006014103A1; JP2009530197A; DE102006014103B4; CN101454237B; WO2007110197A1; CN101454237A; US20090071569A1; BRPI0709343A2; BRPI0709343B1

Abstract

La invención se relaciona con un elemento de llenado para el llenado de botellas o envases similares con un producto líquido, estando posicionado un medidor de caudal en el canal de flujo del producto. Con la finalidad permitir controlar el proceso de llenado según una señal producida por el medidor de caudal, el medidor de caudal está integrado en el elemento de llenado.

Description

ELEMENTO DE LLENADO COMPRENDIENDO UN MEDIDOR DE CAUDAL DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con un elemento de llenado según el concepto general de la reivindicación 1, asi como con una máquina envasadora del tipo circulante según el concepto general de la reivindicación 10. Elementos de llenado para llenar botellas o envases similares con un producto liquido, en particular también para llenar botellas con bebidas, son conocidos en diferentes modalidades, entre ellas también como elementos de llenado para un llenado con volumen controlado (llenado volumétrico) . En estos elementos de llenado se prevé en una tubería de líquido entre una fuente del producto líquido (v. gr., recipiente de depósito o caldera) y el respectivo elemento de llenado un medidor de caudal que produce una señal de medición o de control a un dispositivo central de control (ordenador) de la máquina de envasar que ocasiona la terminación del proceso de llenado, es decir, el cierre de la válvula de líquido. Ya se ha propuesto también un elemento de llenado para llenar botellas o envases similares en qué un mecanismo medidor de un medidor de caudal que detecta el caudal del producto está previsto en el elemento de llenado, y a saber, en el canal de líquido formado en el elemento de llenado en la dirección de flujo de un producto que fluye hacia una botella o un envase similar durante el proceso de llenado (de aquí en adelante también dirección de flujo del producto) antes de la válvula del liquido. Cierta desventaja consiste en esto en que entonces, si se usa una barra de accionamiento para un accionamiento simplificado de la válvula de liquido, ésta atraviesa el mecanismo de medición del medidor de caudal, lo que requiere eventualmente el uso de materiales especiales para la barra de accionamiento, y a saber particularmente si el medidor de caudal está configurado de manera particularmente sencilla, y también especialmente de bajo mantenimiento como medidor de caudal magnético inductivo (MID, por sus siglas en alemán) . El objetivo de la invención es señalar un elemento de llenado que permite combinar una construcción compacta y simplificada de la máquina de envasar y un llenado con volumen controlado de botellas y envases similares. Para lograr el objetivo se configura un elemento de llenado según la reivindicación 1. Una máquina envasadora del tipo circulante es el objeto de la reivindicación 10. En el elemento de llenado inventivo el mecanismo de medición del medidor de caudal está previsto después de la válvula de liquido en la dirección del flujo del producto. Gracias a ello no existe, en particular, la necesidad de que, al usar una barra de accionamiento para la válvula del liquido, ésta barra atraviese el mecanismo de medición del medidor de caudal. Otra ventaja esencial del diseño inventivo consiste en que la barra de accionamiento, que inventivamente no atraviesa el mecanismo de medición del medidor de caudal, no pueda menoscabar la precisión de los resultados de medición. Asi, v. gr., desviaciones de contorno o de volumen no influyen negativamente en la comparación de barras de accionamiento individuales. Otras ventajas del elemento de llenado inventivo en que el medidor de caudal tampoco es previsto externo, sino integrado en el elemento de llenado, son, entre otras, que en un llenado con volumen controlado se logra una forma constructiva particularmente compacta para la máquina envasadora en general y además se reduce el número de las transiciones presentes en el canal de liquido o producto entre el recipiente de depósito o la caldera y la abertura de salida del respectivo elemento de llenado que deben ser obturadas . Perfeccionamientos de la invención son objeto de las reivindicaciones subordinadas. La invención se explica a continuación mediante las figuras en un ejemplo de realización. Se muestra: Fig. 1 una representación simplificada y en sección de un elemento de llenado de una máquina envasadora del tipo circulante para un llenado con chorro libre sin presión de botellas con un producto liquido, estando la válvula del liquido abierta; Fig. 2 una representación según la figura 1, pero estando la válvula del liquido cerrada. En las figuras es 1 un elemento de llenado para envasar sin presión un producto liquido en envases, es decir, en botellas 2 y, a saber, para el envasado con chorro libre, en que la botella 2 por llenar está dispuesta en cada caso con su boca 2.1 de botella a una distancia, pero centrada, por debajo del elemento 1 de llenado y el producto liquido es alimentado como chorro 3 a la botella 2. El elemento 1 está previsto junto con una multiplicidad de elementos de llenado del mismo tipo en la periferia de un rotor, propulsable en forma circulante por un eje de máquina vertical, del cual se muestra en las figuras 1 y 2 sólo una caldera 4 para el producto liquido y un portador 5 de envase o botella en el qué la respectiva botella 2, realizada como botella de PET en la modalidad representada, es sujetada en forma suspendida durante el proceso de envasar en un reborde 2.2 saliente. La cavidad de la caldera 4 está parcialmente llena con nivel controlado del producto liquido, de manera que se forma por encima del nivel N del producto un volumen de gas 4.1 ocupado por aire y/o un gas inerte a presión atmosférica, y por debajo del nivel N un volumen 4.2 de liquido ocupado por el producto. El elemento 1 de llenado consiste de una caja 6 de elemento de llenado que está realizado, en la modalidad representada, en forma tripartida de la manera que se describirá detalladamente más adelante, y en el cual está configurado el canal 7 de liquido usual que desemboca directamente con su extremo superior, en las figuras 1 y 2, respectivamente con una conexión 7.1 allí en el volumen 4.2 de liquido y que forma en su extremo inferior, en las figuras, una abertura 8 de entrega. En el canal 7 de liquido desemboca de manera usual la válvula 9 de liquido que consiste esencialmente de un cuerpo 10 de válvula que actúa en colaboración con un asiento de válvula en el canal 7 de liquido que está previsto en el extremo inferior, en las figuras 1 y 2, de una barra 11 de accionamiento. Ésta es desplazable mediante un dispositivo 12 de accionamiento previsto, en la modalidad representada, por encima de la caldera 4, a guisa de ejemplo por una disposición neumática de émbolo y cilindro, con una carrera axial necesaria para abrir y cerrar la válvula 9 del liquido. En la modalidad representada, la barra 11 de accionamiento que posee, v. gr., una sección transversal externa circular, tiene una orientación en dirección vertical y define con su eje el eje FA vertical del elemento de llenado. En un mismo eje con el eje FA se orienta en la modalidad representada, en qué los elementos 1 de llenado están previstos en cada caso inmediatamente en la cara inferior de la caldera 4 y la barra 11 de accionamiento se extiende también a través de la cavidad de la caldera 4, el eje del canal 7 del canal de liquido. Para lograr un centrado, no obstante la longitud relativamente grande de la barra 11 de accionamiento, de esta barra y del cuerpo 10 de válvula, se prevé en la región del extremo inferior de la barra 11 de accionamiento un elemento 11.1 de centrado que, sin embargo, no obstaculiza el flujo del producto liquido. Se entiende que el diámetro del canal 7 de liquido es mayor que el diámetro externo de la barra 11 de accionamiento, de manera que se forma para el producto en el canal 7 de liquido un camino de flujo anular alrededor de la barra 11 de accionamiento. Según se ha explicado, la caja 6 del elemento de llenado consiste en la modalidad representada de tres partes que se siguen una a la otra verticalmente en la dirección del flujo de producto de la caldera 4 a la abertura 8 de entrega y, a saber, de la parte 6.1 de caja comprendiendo la conexión 7.1, de la parte 6.2 de caja que forma para de un medidor 13 de caudal y que comprende la sección 7.2 del canal 7 de líquido que forma el canal de medición de este medidor 13 de caudal, y de la parte 6.3 de caja que está conectada con su sección 6.3.1 en forma de brida con la parte inferior de la parte 6.2 de caja y que desvanece hacia una sección 6.3.2 tubular que forma, dispuesta en un mismo eje con el eje FA, en su extremo inferior la abertura 8 de entrega. En la parte 6.1 de caja se encuentra también el asiento de válvula para el cuerpo 10 de válvula de la válvula 9 del líquido, es decir, en la dirección de flujo del producto líquido antes de la parte 6.2 de caja, respectivamente, antes del medidor 13 de caudal. Se entiende que las transiciones entre la caldera 4 y la parte 6.1 de caja, así como también entre las partes 6.1 - 6.3 de caja, en particular en la región del canal 7 de líquido que atraviesa todas las partes de la caja, son obturadas con unos sellos apropiados. Según se ha explicado, la parte 6.2 de caja forma parte del medidor 13 de caudal, a guisa de ejemplo, de un medidor de caudal magnético inductivo (MID, por sus siglas en alemán) , estando previstos los componentes (mecanismo de medición) del medidor 13 de caudal en el canal de medición allí, respectivamente, la sección 7.2 que detectan el flujo de producto, a saber, en el caso de un medidor 13 de flujo de caudal magnético inductivo una bobina magnética para la generación de un campo magnético, v. gr., un campo alterno magnético en la corriente de producto, y al menos un electrodo para la medición de la tensión eléctrica de medición generada por el flujo de producto en el campo magnético y que corresponde al caudal. En la parte 6.2 de caja se encuentran externamente en una caja 14 los otros componentes eléctricos, por ejemplo la electrónica de control y medición del medidor 13 de caudal, entre ellos, el control de la bobina magnética y para el procesamiento de la tensión de medición y para la generación de una señal de medición enviada a través de una linea 15 de conexión a una unidad central de control (ordenador) de la máquina de envasar . El diámetro del canal 7 de liquido y el diámetro externo de la barra 11 de accionamiento son constantes en la sección 7.2, de manera que la sección transversal del flujo para el producto liquido en el canal de medición, respectivamente la sección 7.2 no se altera con el levantamiento de la barra 11 de accionamiento y se logra una gran precisión de medición. El llenado de las botellas 2 se realiza mediante los elementos 1, respectivamente, con la máquina envasadora que comprende estos elementos 1 de llenado de la manera conocida para sistemas de envasado por chorro libre con control de volumen, es decir, después de la entrada y el posicionamiento de las botellas 2 en el portador 5 de botellas por debajo del respectivo elemento 1 de llenado la válvula 9 del liquido de éste es abierta para iniciar el proceso de llenado. El proceso es terminado mediante cierre de la válvula 9 de liquido, y a saber, controlado por la señal enviada por el medidor 13 de caudal. Con la finalidad de asegurar que el medidor 13 de caudal configurado como medidor de caudal magnético inductivo produzca resultados de medición unívocos, en particular también desde el principio del respectivo evento de llenado o de la respectiva fase de llenado, se prevé en la sección 6.3.2, respectivamente, en la sección 7.3 del canal 7 de líquido allí en la cercanía o en la abertura 8 de entrega, en todo caso, después de la parte 6.2 de caja, respectivamente, después del medidor 13 de caudal y el mecanismo de medición de éste, vistos en la dirección del flujo del producto, un cierre 16 de gas que, en el caso más simple, está formado por un inserto teniendo una multiplicidad de aberturas o canales, a guisa de ejemplo, de un inserto en forma de coladera. La sección transversal de estas aberturas se selecciona entonces de manera tal, que después de cerrar la válvula 9 de líquido la parte del canal de líquido que se encuentra por encima del cierre 16 de gas, y con ello en particular la parte del canal de líquido en la parte 6.2 de caja quede llenada con el producto liquido, es decir, que esta parte del canal de liquido no se vacia al menos durante los intervalos de tiempo o fases que se presentan en la operación normal de envasar en que la respectiva válvula 9 de liquido está cerrada. De esta manera se garantiza que desde el principio de cada fase de llenado la sección 7.2 del canal de liquido formada en la parte 6.2 de caja y, con ello, en el mecanismo de medición del medidor 13 de caudal esté llenada por completo -o casi por completo- con el producto liquido. Gracias a ello se envían por el medidor 13 de caudal señales de medición unívocas ya desde el principio de cada una de las fases de llenado. Para evitar que el producto líquido sea desplazado de la parte del canal 7 de líquido adyacente a la válvula 9 del líquido en la dirección del flujo del producto al cerrar la válvula 9 de líquido, respectivamente, del cuerpo 10 de válvula, la válvula de líquido está configurada en la modalidad representada que ésta es cerrada mediante levantamiento del cuerpo 10 de válvula y abierta al bajar el cuerpo 10 de válvula. La invención fue descrita en lo precedente mediante el ejemplo de un elemento 1 de llenado apropiado para un envasado con chorro libre de botellas 2 o de otros envases. Se entiende que la configuración particular del elemento de llenado inventivo comprendiendo el medidor de caudal después de la válvula 9 del líquido en la dirección del flujo del producto puede realizarse con las ventajas indicadas también en el caso de elementos de llenado para otros métodos de envasar, en particular también en elementos de llenado para envasar un producto liquido bajo presión, y a saber, con una configuración apropiada del elemento de llenado. Lista de símbolos de referencia 1 Elemento de llenado 2 Botella 2.1 Boca de botella 2.2 Reborde en el cuello de botella 3 Chorro de producto 4 Caldera 4.1 Volumen de gas 4.2 Volumen de líquido 5, 5a Portador de botellas 6 Caja de elemento de llenado 6.1, 6.2, 6.3 Parte de la caja 6.3.1 Sección en forma de brida 6.3.2 Sección tubular 7 Canal de líquido 7.1 Conexión 7.2 Sección o canal de medición 7.3 Sección del canal de líquido con cierre 16 de gas 8 Abertura de entrega 9 Válvula del líquido 10 Cuerpo de válvula 11 Barra de accionamiento 11.1 Elemento de centrado en la barra de accionamiento 12 Elemento de accionamiento 13 Medidor de caudal 14 Caja 15 Línea de control 16 Cierre de gas FA Eje vertical del elemento de llenado N Nivel de líquido en la caldera 4

Claims

REIVINDICACIONES

1. Elemento de llenado para llenar botellas o envases similares con un producto liquido comprendiendo un canal de liquido formado en una caja del elemento de llenado que forma una conexión por unir con una fuente para el producto liquido, asi como una abertura de entrega para la entrega del producto liquido a un envase por llenar y que posee entre la conexión y la abertura de entrega una válvula del liquido comprendiendo un cuerpo de válvula que actúa en colaboración con un asiento de válvula, que puede ser desplazado por un elemento de accionamiento para abrir y cerrar la válvula del liquido, y a saber para un control del proceso de llenado en función de un medidor de caudal que detecta con un mecanismo de medición el caudal que pasa por una sección del canal de liquido que forma un canal de medición, caracterizado porque la sección del canal de liquido que forma el canal de medición está prevista entre la válvula del liquido y la abertura de entrega.

2. Elemento de llenado según la reivindicación 1, caracterizado porque entre la abertura de entrega y la sección del canal de liquido que forma el canal de medición se prevé un cierre de gas.

3. Elemento de llenado según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la abertura de entrega está configurada como cierre de gas.

4. Elemento de llenado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo de válvula de la válvula del liquido es desplazable para abrir en la dirección a la abertura de entrega y para cerrar en la dirección opuesta.

5. Elemento de llenado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por una barra de accionamiento para el accionamiento del cuerpo de válvula.

6. Elemento de llenado según la reivindicación 5, caracterizado porque el elemento de llenado puede fijarse en la parte inferior de una caldera que forma la fuente del producto, y porque el empujador de accionamiento atraviesa también la cavidad de la caldera 4 y actúa en colaboración con el elemento de accionamiento en su extremo alejado del elemento de llenado.

7. Elemento de llenado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de accionamiento es un elemento de accionamiento neumático .

8. Elemento de llenado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el empujador es una barra de accionamiento.

9. Elemento de llenado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el canal de liquido está configurado entre la conexión y la abertura de entrega en forma rectilínea o esencialmente rectilínea, preferentemente en el mismo eje con el eje del empujador.

10. Máquina envasadora del tipo circulante comprendiendo varios elementos de llenado previstos en un rotor propulsable en forma circulante por un eje de máquina, caracterizada porque los elementos de llenado son configurados según una de las reivindicaciones precedentes.