MXPA06001372A - Aparato tapador y dosificador de nitrogeno. - Google Patents

Abstract

Se describe un aparato tapador y dosificador de nitrogeno (10) para envases, el aparato incluye una maquina tapadora rotatoria (12) configurada para recibir en serie envases llenados (C) y aplicar cierres (CL) para los envases respectivos. El aparato presente incluye un sistema de dosificacion (16) para inyectar un gas inerte, normalmente nitrogeno en forma liquida, en el espacio libre de cada envase (C) para mejorar la integridad y rigidez del envase, y para mejorar la frescura y sabor del contenido del envase. Es importante senalar que el sistema de dosificacion (16) esta configurado para efectuar la inyeccion de nitrogeno cerca de o en el denominado punto de transferencia de la maquina tapadora (12), abatiendo de este modo, lo cual es deseable, la disipacion de nitrogeno, y mejorando la dosificacion consistente y eficiente del producto.

Description

APARATO TAPADOR Y DOSIFICADOR DE NITRÓGENO TÉCNICA DE CAMPO La presente invención se refiere, en general, a un aparato para aplicar, a alta velocidad, cierres a envases, y más particularmente a un aparato tapador que incluye un sistema dosificador de nitrógeno, que inyecta nitrógeno en el espacio libre de cada envase antes de que el aparato aplique el cierre.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La inyección o "dosificación" de nitrógeno (N2) a los envases se ha incrementado considerablemente en la práctica al empacar contenidos no-carbonatados para aumentar la rigidez del envase (al aumentar la presión interna) , asi como para aumentar la vida útil, el sabor y frescura del contenido del envase. Los sistemas de inyección de nitrógeno normalmente emplean nitrógeno liquido, lo cual se gasifica en la dosificación del envase.

Si bien los sistemas de distribución de nitrógeno actuales normalmente proporcionan distribución segura del nitrógeno, los parámetros del proceso además del sistema de inyección crean variabilidad, lo cual limita la efectividad de los sistemas tradicionales de inyección. Por lo regular, los sistemas de inyección empleados hasta ahora introducen el nitrógeno al envase en la linea de llenado, mucho tiempo antes del punto en el cual se aplica el cierre al envase, para sellarlo. En estos arreglos, el nitrógeno, que puede estar en forma liquida, descansa en la parte superior del producto envasado, y la efectividad de la dosis del nitrógeno puede variar dependiendo del nivel de llenado, la distancia del punto de aplicación de cierre, y la cantidad de derramamiento del producto que ocurra cuando el envase se coloca en posición de sellado. En total, todas estas variables no deseadas actúan para reducir la efectividad y conflabilidad de los sistemas actuales de dosificación de nitrógeno .

La presente invención se dirige a un aparato tapador que incluye un sistema de dosificación de nitrógeno que ha sido configurado para superar las deficiencias asociadas con las medidas conocidas anteriormente al efectuar la inyección de nitrógeno, o gas inerte similar, al envase justo antes de la aplicación del cierre a cada envase con el aparato.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Un aparato tapador y dosificador de nitrógeno con los principios de las modalidades de la presente invención incluye una máquina tapadora rotatoria con una torreta accionada con rotación para recibir en serie una pluralidad de envases, normalmente botellas. El aparato de la presente invención incluye un sistema dosificador de nitrógeno que tiene una boquilla repartidora que está colocada para dirigir el nitrógeno, normalmente en estado liquido, directamente a través de la boca de cada envase en el momento en el que el envase se mueve a través de la máquina tapadora y pasa la boquilla de distribución. Por este arreglo, la disipación de nitrógeno se minimiza considerablemente, mejorando la eficiencia de la operación. En la modalidad preferida, la operación del sistema de dosificación se coordina electrónicamente con la operación de la máquina tapadora para facilitar la operación consistente, permitiendo que el sistema de dosificación sea operado en forma continua o intermitente, como se desee.

De acuerdo con la modalidad ilustrada, la máquina tapadora rotatoria del aparato incluye una pluralidad de cabezas tapadoras para aplicar los cierres a los envases respectivos, mientras los envases se mueven generalmente en un curso circular por la torreta accionada con rotación de la máquina tapadora. La máquina tapadora puede ser una máquina tapadora generalmente de configuración convencional, asociada con transportadores rotatorios o ruedas de estrella, asociadas operativamente con la máquina tapadora para alimentar los envases llenados, pero sin sellar, a la máquina, y recibir los envases llenados y sellados de la máquina.

El sistema de dosificación de nitrógeno de la presente invención está configurado para distribuir nitrógeno, normalmente en estado liquido, al espacio libre de cada envase recibido por la máquina tapadora antes de la aplicación del cierre respectivo. Como saben aquellos familiarizados con la técnica, el espacio libre del envase está en la región superior del envase y normalmente no se llena con el contenido liquido del envase. La inyección de nitrógeno en esta región de los envases, que tienen contenido no carbonatado, actúa para mejorar la rigidez del envase (por presurización interna) para manejo más seguro, apilamiento y distribución (de las máquinas vendedoras) de productos, y actúa para mejorar la frescura y sabor del contenido del envase.

Significativamente, el presente aparato está configurado para efectuar la inyección del nitrógeno en o cerca del punto de transferencia de la máquina tapadora, es decir, el punto teórico en el cual se coloca el envase para la aplicación del cierre. Como se apreciará, es una distinción significativa de los sistemas empleados hasta ahora, donde el nitrógeno era inyectado a los envases mucho antes de la aplicación del cierre, normalmente antes de que el envase fuera recibido por la máquina tapadora .

Para este fin, el sistema de dosificación de nitrógeno del presente aparato incluye una boquilla dosificadora generalmente alargada que intercepta el curso circular en el que mueve los envases la máquina tapadora, en una posición entre cada envase y el cierre respectivo llevado a cabo por una de las cabezas tapadoras. El sistema de dosificación indluye una válvula de control para permitir selectivamente la distribución intermitente o continua del nitrógeno, don un sistema de control proporcionado para coordinar la operación del sistema de dosificación con la operación de la máquina tapadora.

La boquilla dosificadora del sistema de dosificación define una salida, de descarga en abertura descendente en una parte terminal libre, que se puede colocar entre cada envase y los cierres respectivos. En una modalidad preferente, la parte terminal libre de la boquilla de distribución se configura para proporcionar paso libre a las cabezas de tapado de la máquina tapadora. Por esta configuración de la boquilla de distribución, el nitrógeno es dirigido en forma descendente a través de la boca abierta de cada envase al ser movido por la máquina tapadora, con la aplicación de cierre iniciado poco tiempo después de que cada envase se mueve pasando la boquilla de distribución, es decir, después de que las cabezas de tapado libran la boquilla de distribución. La disipación del nitrógeno que se puede presentar con el movimiento del envase se minimiza considerablemente para mejorar la dosificación consistente del producto.

También se describe un método para tapar envases, el cual incluye la dosificación de nitrógeno en cada envase.

Otras características y ventajas de la presente invención se manifestarán rápidamente de la siguiente descripción detallada, los dibujos que la acompañan y las reivindicaciones anexas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS FIGURA 1 es un diagrama con vista en elevación lateral, de un aparato tapador y dosificador de nitrógeno con los principios de la presente invención; FIGURA 2 es un diagrama con vista en planta del presente aparato; FIGURA 3 es una vista relativamente ampliada en perspectiva de una boquilla dosificadora de nitrógeno del sistema de dosificación del presente aparato, y FIGURA 4 es una vista de un corte transversal de la boquilla de distribución mostrada en la Figura 3.

DESCRIPCION DETALLADA Aunque que la presente invención es susceptible de modalidades en varias formas, en los dibujos se muestra, y se describirá más adelante, una modalidad preferida actualmente, con el entendimiento de que el presente desglose se debe considerar como un ejemplo de la invención, y no se intenta limitar la invención a la modalidad especifica ilustrada.

Con referencia a la figura 1, se ilustra el aparato tapador y dosificador que incorpora los principios de la presente invención. Como se describirá más adelante, el presente aparato incluye una máquina tapadora rotatoria configurada para aplicación, a alta velocidad, de cierres de botellas asociadas o envases similares. Como reconocerán aquellos familiarizados con esta técnica, este tipo de máquina recibe en serie botellas llenadas desde un transportador alimentador de entrada asociado o también llamado rueda de estrella, con una máquina configurada para aplicar cierres con rosca en forma continua a cada uno de los envases respectivos al moverse a través de la máquina en el curso circular. Los cierres se aplican normalmente por medio de rotación para engarzar las roscas de cada cierre con su envase respectivo, antes de que el envase salga de la máquina y sea recibido por el transportador de salida asociado o rueda de estrella. Las máquinas tapadoras de esta naturaleza están disponibles es de Alcoa Closure Systems International, Inc., Indianápolis, Indiana, conocidas bajo el Modelo serie 7000, estas máquinas emplean normalmente cabezas tapadoras, como la Magna Torq®2000, disponible de Alcoa Closure Systems International, Inc. Mientras que este equipo ejemplifica la configuración de la presente invención, se entiende que el presente aparato tapador y dosificador se puede configurar para operar de acuerdo con los principios del presente aparato tapador y dosificador usando equipo similar, incluyendo máquinas tapadoras lineales o en linea.

El sistema de dosificación de nitrógeno del presente aparato generalmente también se puede configurar de acuerdo con los sistemas de dosificación de nitrógeno conocidos, disponibles de VBS Industries, Inc., de Campbell, California. Ver, por ejemplo, la Patente U. S. No. 6,182,175, incorporadas en la presente para referencia. Para distinguirlo de los arreglos conocidos hasta ahora, el sistema de dosificación del presente sistema se ha integrado con la máquina tapadora para facilitar la inyección de nitrógeno, u otro gas inerte, dentro de cada envase que se llena justo antes de la aplicación del cierre al envase- De acuerdo con la presente invención, ésta se efectúa proporcionando al sistema dosificador una boquilla dosificadora colocada para extenderse generalmente e interceptar el curso circular en el que la máquina tapadora mueve los envases llenos.

Con referencia a la Figura 1 y también con referencia a la Figura 2, el presente aparato incluye una máquina tapadora 12, como se describe anteriormente. La máquina tapadora 12 se configura para recibir los envases C, como botellas, desde un transportador alimentador de entrada o rueda de estrella a lo largo del curso designado como "alimentador de avance" en la Figura 2, y entregar los envases llenos y sellados a un transportador de salida o rueda de estrella a lo largo del curso circular designado salida" en la Figura 2. La máquina tapadora 12 incluye un transportador accionado con rotación o torreta que gira alrededor de una linea central (Figura 1) y mueve los envases C a través y generalmente en un curso circular que intercepta los cursos circulares definidos por las ruedas de estrella de entrada y salida.

Aunque los envases C se mueven por el curso circular de la máquina tapadora 12, los cierres, designados CL en la Figura 1 se aplican a los respectivos envases. Para este fin, la máquina tapadora incluye una pluralidad de cabezas de tapado 14 (ver Figura 1) . Cada una de las cabezas de tapado 14 es accionada por rotación para que los cierres CL recibidos se puedan colocar sobre el envase respectivo C, y el cierre se gira en forma descendente a cada envase para sellarlo, cerrando el envase y completando el empaque de sus contenidos.

Mientras la máquina tapadora 12 maneja los envases C, cada uno de los envases se mueve a lo largo del curso generalmente circular definido por la maquina tapadora a partir de un punto de entrada mostrado por la linea 1 a un punto de salida mostrado por la línea 0 (Figura 2) . Como reconocerán aquellos familiarizados con la técnica, el punto de entrada en algunas ocasiones se refiere como punto de transferencia, esto es, el punto teórico en el cual el envase C lleno se coloca para recibir el cierre.

De acuerdo con la presente invención, la dosificación de un gas inerte, normalmente nitrógeno (N2) en forma líquida, se efectúa lo más cerca posible del punto de transferencia para facilitar la dosificación consistente de los envases C con disipación mínima del nitrógeno que pueda ocurrir al moverse los envases y apilarse el producto. Para este fin, la presente invención incluye un sistema de dosificación de nitrógeno 16 colocado en asociación operativa con la máquina tapadora 12. El sistema de dosificación 16 recibe un suministro de gas inerte, normalmente nitrógeno en forma líquida a través de un conductor de suministro 17, entregando el nitrógeno a un depósito aislado al vacío y después a la boquilla de distribución 20 configurado y colocado de acuerdo con los principios de la presente invención.

Como se ilustra en la Figura 2, la boquilla de distribución 20 intercepta el curso circular en el que se mueven los envases por medio de la torreta accionada por rotación de la máquina tapadora 12, con la boquilla de distribución colocada entre cada envase C y su cierre respectivo CL siendo sostenido por una de las cabezas tapadoras 14 de la máquina tapadora. Para facilitar la disposición de esta manera, la boqüilla de distribución 20 generalmente es de configuración alargada, y se configura para proporcionar espacio con las cabezas de tapado 14 por medio de una parte terminal libre que tiene una configuración escalonada 22. El nitrógeno se entrega por medio de la boquilla dosificadora a través de un pasaje interno 24, teniendo la boquilla una salida de descarga en abertura descendente 26 en la parte terminal libre, Por esta configuración, la boquilla dosificadora 20 se coloca para dis-tribuir el nitrógeno en forma descendente directamente a través de la boca abierta de cada uno de los envases C recibidos de la torreta rotatoria de la máquina tapadora 12 justo antes de la aplicación del cierre CL a cada uno de los envases por medio de las cabezas tapadoras 14. Otra vez, la disposición de la boquilla dosificadora 20 en el llamado punto de transferencia de la máquina tapadora facilita grandemente la dosificación consistente de los envases con nitrógeno. El presente aparato no únicamente proporciona la colocación deseada consistente del paquete de envases para dosificación, el paquete es estabilizado substancialmente, reduciendo o eliminando potencialmente el derramamiento posterior del producto, permitiendo la retención completa del nitrógeno. Adicionalmente, la dosificación justo antes de la aplicación del cierre minimiza el tiempo durante el cual se puede disipar el nitrógeno .

De acuerdo con la presente invención el sistema de dosificación 16 puede operar la distribución del nitrógeno en forma continua de la boquilla de distribución 30, o puede operar la distribución de nitrógeno en forma intermitente de la boquilla de distribución, en coordinación con el movimiento del envase C que pasa la boquilla de distribución por medio de la torreta rotatoria de la máquina tapadora 12. En una modalidad preferente de la presente invención, se proporcionan controles electrónicos de la máquina tapadora para el tiempo exacto del sistema de dosificación del nitrógeno. Se puede proporcionar a la boquilla de distribución un ajuste adecuado 38 que permite un aparato adecuado que se coloca dentro de la boquilla para controlar y monitorear la operación del sistema. Al controlar electrónicamente el sistema de dosificación, y coordinar su operación con la máquina tapadora 12, el presente aparato proporciona dosificación más exacta a través del intervalo completo de velocidad de la máquina tapadora, con dosificación discontinua a altas velocidades eliminando la corriente continua que hasta ahora se requería frecuentemente para inyectar nitrógeno apropiadamente a varios tipos de envases típicos usados actualmente La operación intermitente de este método resulta en ahorros substanciales de costo, los cuales se pueden realizar al reducir la cantidad de nitrógeno líquido usado, en comparación con el proceso de corriente en forma continua. Al coordinar la operación del sistema de dosificación con la máquina tapadora permite dosificación exacta, e intermitente aunque se presente la modulación en la velocidad de la máquina tapadora.

De lo anterior, numerosas modificaciones y variaciones se pueden efectuar, sin salir del verdadero espíritu y campo de aplicación del concepto novedoso de la presente invención. Se entiende que ninguna limitación con respecto a las modalidades específicas ilustradas en la presente se puede intentar o deducir. Se intenta que el desglose cubra, por las reivindicaciones anéxas, todas las modificaciones que caigan en el campo de las reivindicaciones .

Claims (9)

1. REIVINDICACIONES Un aparato tapador y dosificador de nitrógeno, que comprende : Una máquina tapadora rotatoria que incluye una torreta accionada con rotación para recibir en serie una pluralidad de envases, y una pluralidad de cabezas de tapado para aplicar cierres a los respectivos envases, mientras los envases se mueven en un curso generalmente circular por la torreta, y Un sistema dosificador de nitrógeno para distribuir nitrógeno en el espacio libre de cada envase recibido por la máquina tapadora antes de la aplicación del respectivo cierre, el sistema dosificador incluye una boquilla dosificadora, la cual intercepta el curso circular en el que se mueven, en una posición entre cada envase y el cierre respectivo sostenido por una de las cabezas de tapado. El aparato tapador y dosificador de nitrógeno, de acuerdo con la reivindicación 1, donde el sistema de dosificación incluye una válvula de control que permite dosificar selectivamente el nitrógeno en forma intermitente o continua. El aparato tapador y dosificador de nitrógeno de acuerdo con la reivindicación 2, incluye: un sistema de control para coordinar la operación del sistema dpsificador con la operación de la máquina tapadora . El aparato tapador y dosificador de nitrógeno de acuerdo con la reivindicación 1. donde la boquilla dosificadora define una salida de descarga abierta en forma descendente en una porción libre que se coloca entre cada envase y los cierres respectivos. El aparato tapador y dosificador de nitrógeno de acuerdo con la reivindicación 4, donde: la porción libre de la boquilla dosificadora se configura para proporcionar paso libre con las cabezas de tapado. Un método para tapar envases, que comprende los pasos de: proporcionar una máquina tapadora que incluye una torreta accionada con rotación, y una pluralidad de cabezas de tapado; dirigir en serie una pluralidad de envases hacia la torreta de la máquina tapadora, y mover los envases en un curso generalmente circular; operar las cabezas de tapado para aplicar cierres a los envases respectivos mientras los envases se mueven en el curso circular; y dosificar nitrógeno en cada envase recibido por la máquina tapadora después de ser recibido por la torreta y antes de la aplicación del cierre respectivo . . El método para tapar envases de acuerdo con la reivindicación 6, donde: los pasos para dosificar nitrógeno incluyen proporcionar una boquilla dosificadora que intercepte el curso circular colocándose entre cada envase y su cierre respectivo . 8. El método para tapar envases de acuerdo con la reivindicación ? , que incluye: la dosificación continua de nitrógeno desde la boquilla dosificadora . 9. El método para tapar envases de acuerdo con la reivindicación 7, que incluye: la dosificación intermitente de nitrógeno desde la boquilla de dosificación. E1 método para tapar envases de acuerdo con la reivindicación 6, que incluye: coordinar electrónicamente la dosificación del nitrógeno con la operación de la máquina tapadora. E1 método de tapar envases de acuerdo con la reivindicación 6, donde: el paso de dosificación incluye dosificar nitrógeno en forma descendente al espacio libre de cada uno de los envases. Un aparato para tapar y dosificar nitrógeno, que comprende : una máquina tapadora que incluye un transportador motriz para recibir en serie una pluralidad de envases, y una pluralidad de cabezas de tapado para aplicar cierres a los respectivos envases mientras los envases se mueven a lo largo de dicho transportador, y un sistema dosificador de nitrógeno para dosificar nitrógeno en el espacio libre de cada envase recibido por la máquina tapadora antes de la aplicación del cierre respectivo, el sistema de dosificación incluye una boquilla dosificadora que intercepta el curso en el cual se mueven los envases en una posición entre cada envase y su cierre respectivo sostenido por una de las cabezas tapadoras . El aparato para tapar y dosificar nitrógeno de acuerdo a la reivindicación 12, que incluye: un sistema de control para coordinar la operación del sistema dosificador con la operación de la máquina tapadora. El aparato para tapar y dosificar nitrógeno de acuerdo a la reivindicación 12, donde: la boquilla de dosificación define una de salida de descarga abierta hacia abajo en una- parte terminal libre que se puede colocar entre el envase y su cierre respectivo. El aparato para tapar y dosificar nitrógeno de acuerdo a la reivindicación 12, donde: el transportador de la máquina tapadora comprende una torreta accionada con rotación para mover los envases a lo largo de un curso generalmente circular .