ES2213255T3 - Valvula de llenado de bolsas para fluidos viscosos. - Google Patents

Abstract

UN ALOJAMIENTO (10) QUE TIENE UNA CAVIDAD (18) EN LA QUE SE PUEDE ALIMENTAR UN PRODUCTO LIQUIDO, Y QUE SE ABRE A UN CUELLO TERMINAL (20) ADAPTADO PARA INTRODUCIRLO SOBRE LA PAJA DE UNA BOLSA. HAY UN TORNILLO HUECO (28), QUE TIENE UN AGUJERO EN SU PUNTA, DISPUESTO DE FORMA MOVIL EN EL ALOJAMIENTO ENTRE UNA POSICION EN QUE CIERRA EL CUELLO Y UNA POSICION EN LA QUE SU PUNTA ESTA ALEJADA DE LA BOCA DEL CUELLO. HAY UNA AGUJA (34) DISPUESTA DE FORMA AXIALMENTE DESLIZANTE EN EL TORNILLO Y QUE SOBRESALE CON UNA CABEZA ALARGADA (35) DENTRO DEL CUELLO TERMINAL A TRAVES DEL AGUJERO TERMINAL. LA AGUJA ES DESVIADA POR UN RESORTE (38) A UNA POSICION EN LA QUE LA CABEZA ALARGADA DA CONTRA LA PUNTA DEL TORNILLO. HAY UN CILINDRO DE ACCIONAMIENTO (44) DISPUESTO PARA QUE MUEVA EL TORNILLO Y LA AGUJA ALEJANDOLOS DEL CUELLO TERMINAL, PARA CONECTAR EL TORNILLO A LA CAVIDAD INTERNA DEL ALOJAMIENTO PARA POSTERIORMENTE ACERCAR EL TORNILLO AL CUELLO Y ROMPER ASI LA CONEXION Y EMPUJAR LA AGUJA Y PARA QUE SU CABEZA ALARGADA SE ALEJE DEL TORNILLO. LA PORCION DE LA AGUJA ADYACENTE A SU CABEZA ALARGADA ES MENOR QUE EL AGUJERO, PARA QUE ASI EL GAS ALIMENTADO EN EL TORNILLO HUECO PUEDA FLUIR A SU TRAVES.

Description

Válvula de llenado de bolsas para fluidos viscosos.

La presente invención se refiere a una válvula de llenado o dosificadora para ser utilizada en el llenado de bolsas flexibles con fluidos viscosos, tales como crema, yogur, miel, zumos de frutas, medicamentos y otros productos viscosos.

El proceso de llenado de bolsas flexibles con sustancias viscosas, particularmente alimentos, ha resultado difícil de automatizar. En primer lugar, la propia viscosidad del material requiere una inyección a presión. En segundo lugar, es necesario que previamente se realice un vacío en la bolsa, para evitar que en la misma queden atrapadas bolsas de aire. Por último, consideraciones de conveniencia requieren que la bolsa únicamente se llene hasta un cierto nivel, formándose sobre el mismo una atmósfera estéril, no oxidante (típicamente nitrógeno).

Estas etapas se deberían completar mientras se evita tanto que el producto gotee por fuera de la bolsa y la manche como que se derrame en zonas no deseadas del equipo, para impedir, por un lado, que el producto provoque una obstrucción del conducto, lo cual afectaría negativamente al funcionamiento del aparato, y también, por otro lado, que se puedan desarrollar focos de proliferación bacteriana en lugares a los que resulta difícil acceder y por lo tanto son difíciles de desinfectar. Las bolsas de llenado conocidas consiguen uno o el otro de los objetivos mencionados, pero en general no consiguen cumplir todos los requisitos (ver, por ejemplo, documentos FR-A-2 126 870 y FR-A-2 327 147).

El objetivo principal de la invención es proporcionar una válvula de llenado para bolsas flexibles, mediante la cual se puede inyectar en una bolsa una dosis predeterminada de una sustancia fluida, incluso de una viscosidad elevada, con una succión previa y una introducción subsiguiente de un gas inerte, y al mismo tiempo que se evita tanto que el producto viscoso gotee sobre la bolsa como que entre en contacto con partes de la válvula que no pertenezcan directamente a su camino.

El objetivo anterior, así como otros objetivos y ventajas tal como se pondrá de manifiesto a partir de la descripción, se consiguen por medio de la invención con una válvula de llenado de bolsas que presenta las características mencionadas en la reivindicación 1, cuyo preámbulo se basa en un dispositivo en términos generales bien conocido.

A continuación, se describirá una realización preferida de la invención, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

la Fig. 1 es una vista en sección transversal axial de una válvula de llenado según una realización preferida de la invención, en una condición operativa de reposo;

la Fig. 2 es una vista similar a la Fig. 1, en una condición operativa diferente de la válvula; y

la Fig. 3 es una vista ampliada en sección transversal axial de un detalle de una variación sobre la realización de la Fig. 1.

Haciendo referencia a la Fig. 1, una válvula de llenado según la invención comprende un receptáculo tubular metálico 10, el cual está ensamblado con un accesorio 12 de acoplamiento por medio de un anillo 14 de sujeción. El receptáculo 10 está roscado por la parte inferior en un soporte 16 de montaje de un equipo o máquina de llenado, no mostrado, conocido en la técnica, y adecuado para llenar bolsas flexibles.

El receptáculo 10 tiene una cavidad interior 18, que se estrecha en sentido descendente en un cuello 20, adaptado para descansar sobre una pajilla 19 de llenado, conocida de por sí. Un canal transversal 21 se abre al cuello 20, y conduce a un conector 22 para la conexión con una bomba de vacío no mostrada.

La cavidad 18 está en comunicación con un conducto lateral 23 de alimentación de producto, el cual está alimentado por una bomba no mostrada. La cavidad 18 se extiende hacia arriba en dirección a un canal cilíndrico en el que se recibe un manguito 24. Dentro del manguito 24, el cual está provisto de juntas 26, se recibe de forma deslizable un perno hueco 28, el cual está provisto, en su extremo inferior, de un anillo 30 de cierre hermético para aislar el cuello 20, y de un escalón 32 para actuar como apoyo de tope en sentido ascendente.

Dentro del perno hueco 28 se recibe de forma deslizable una aguja 34. La aguja 34 está encamisada parcialmente en una funda 36, la cual es deslizable de forma hermética dentro del perno hueco 28 en oposición a la reacción de un resorte helicoidal 38 de compresión, y, en su parte superior, está provista de una tuerca 40 adaptada para abrazar de forma deslizable el extremo superior de un perno hueco 28. El diámetro de la aguja 34 es ligeramente menor que el diámetro interior de la funda 36, de manera que se forma un intersticio el cual está en comunicación con un conector 42 para la conexión con una fuente de nitrógeno, no mostrada.

La aguja 34 se proyecta en sentido descendente a través de un orificio en la punta del perno hueco 28, y está provista de una cabeza ensanchada 35. En la parte de la aguja 34 próxima a la cabeza 35 se han formado facetas, para permitir el flujo de gas a lo largo del orificio.

Un cilindro neumático 44 está montado verticalmente en la parte superior del accesorio 12 de acoplamiento del receptáculo 10. Una barra 46 de accionamiento del cilindro neumático 44 porta integralmente un martillo 48 en forma de seta por su extremo. El martillo 48 también porta elásticamente, por medio de un resorte helicoidal 50 de compresión, un soporte 52 que cuelga de una ranura 54 en la funda 36.

A continuación, se explicará el funcionamiento de la válvula de llenado descrita anteriormente haciendo referencia a ambas Figs. 1 y 2. Después de apoyar la pajilla de la bolsa a llenar contra la boca acampanada del cuello 20, y al mismo tiempo que el perno 28 se mantiene bajado contra su asiento en forma de embudo para aislar el cuello 20, se aplica una succión al conector 22 para crear un vacío en la bolsa flexible. Al final de esta etapa, la pajilla de la bolsa se empuja a la posición de origen hacia el cuello 20, a través de unos medios no mostrados, tapando de este modo el canal transversal 21.

A continuación, el cilindro neumático 44 se acciona para elevar la barra 46 y consecuentemente, por medio del soporte 52, tanto la funda 36 como la aguja 34, hasta que la cabeza ensanchada 35 de la aguja 34 se apoya contra la punta del perno 28 y lo arrastra hacia arriba, empujando de este modo el perno de manera que lo aleja de su asiento y permitiendo que el producto fluido sea inyectado desde la cavidad 18 en el cuello 20 y desde allí en la pajilla.

Después de que se haya introducido la dosis deseada de producto fluido, la barra 46 se hace descender, de manera que el martillo 48 empuja la aguja 34 hacia abajo, e inmediatamente después, tras comprimir el resorte 38 hasta conseguir el apoyo de la cabeza de la funda 36 contra la parte superior del perno 28, también empuja a este último hasta que se apoya contra su asiento en forma de embudo, para interceptar toda comunicación entre la cavidad 18 y el cuello 20, mientras que la cabeza 35 de la aguja 34 se mueve nuevamente de manera que se aleja de la punta del perno 28. Seguidamente, se sopla nitrógeno a través del conector 42. El nitrógeno fluye a lo largo del intersticio entre la aguja 34 y la funda 36 y a lo largo de las facetas 37 de la aguja y finalmente a través del cuello 20 y hacia la bolsa, impulsando de este modo de vuelta hacia la bolsa cualquier vestigio de producto que pudiera adherirse hipotéticamente a las paredes libres del cuello 20, a la punta del perno 28 o a la cabeza ensanchada 35 de la aguja 34.

A partir de la anterior descripción puede observarse que, en todo momento durante el ciclo de funcionamiento, el producto fluido está confinado estrictamente a la cavidad 18 y el cuello 20 (y la propia bolsa).

Cuando se aplica una succión al canal 21, el perno 28 aísla la cavidad 18 con respecto al cuello, y no existe ninguna oportunidad que se succionen vestigios del producto junto con aire. Subsiguientemente, antes de que el perno 28 se eleve para permitir que el producto fluido fluya desde la cavidad 18 al cuello 20, la cabeza 35 de la aguja 34 tapona el orificio anterior del perno 20, mientras que la pajilla de la bolsa ya ha entrado totalmente en el cuello 20, taponando de este modo el canal 21. Finalmente, cuando nuevamente se hace descender el perno 28 y la cabeza 35 se mueve separándose del mismo, la presión del nitrógeno evita cualquier reflujo ascendente dentro del perno.

La Fig. 3 muestra la parte terminal de una modificación de la válvula de llenado. La modificación de la Fig. 3 es similar a la Fig. 1 en todos los aspectos no mostrados, y se utilizan los mismos números de referencia para las partes correspondientes.

En la modificación, el perno 28 es idéntico al perno de la Fig. 1, aunque su parte terminal que sobresale hacia la cavidad 18 del receptáculo 10 es guiada en una proyección tubular 100, que tiene un revestimiento 102, y que está perforada a lo largo de su periferia con una serie de aberturas 104 para permitir el flujo desde la cavidad 18 hacia el cuello terminal 20. En otros aspectos la válvula y su funcionamiento son idénticos a lo descrito anteriormente.

Aunque el perno 28 de la Fig. 1 queda colgado en la cavidad 18, en la modificación de la Fig. 3 el perno es guiado durante toda su longitud y en todas las posiciones, y por lo tanto es más estable y está menos sometido a vibraciones y atascos, tales como los que podrían surgir en ciertas condiciones operativas.

Claims (5)

1. Válvula de llenado de bolsas para productos fluidos, particularmente productos viscosos, que comprende un receptáculo (10) que tiene una cavidad (18) a la que se le puede suministrar el producto fluido y la cual se abre a un cuello terminal (20) adaptado para ser insertado sobre una pajilla de una bolsa, medios (22) para aplicar un vacío a la pajilla, medios para introducir una dosis predeterminada de producto fluido en la pajilla, y medios para introducir una dosis de un gas inerte en la pajilla, caracterizada porque los medios para introducir una dosis de producto fluido y los medios para introducir una dosis de un gas inerte comprenden en combinación:

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un perno hueco (28), que tiene un orificio en su punta, siendo deslizable dicho perno en el receptáculo entre una posición de cierre del cuello y una posición en la que su punta está alejada de la boca del cuello;

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una aguja (34), deslizable axialmente en el perno y que sobresale con una cabeza ensanchada (35) dentro del cuello terminal a través de su orificio terminal, siendo impulsada la aguja por unos medios elásticos (38) hacia una posición en la que la cabeza ensanchada se apoya contra la punta del perno; y

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medios (44) de accionamiento para retirar el perno y la aguja del cuello terminal, para conectarlo a la cavidad interna del receptáculo, para subsiguientemente acercar el perno al cuello de manera que se interrumpe la conexión y para empujar la aguja y mover su cabeza ensanchada de manera que se separe del perno, siendo la parte de la aguja que es contigua a su cabeza ensanchada menor que el orificio, de manera que se permite que el gas alimentado hacia el perno hueco fluya a través del mismo.

2. Válvula de llenado según la reivindicación 1, caracterizada porque la aguja (34) es recibida en una funda (36) deslizable dentro del perno hueco (28), y porque la funda tiene una abertura en comunicación con un intersticio interno entre la funda y la aguja, para el suministro de un gas inerte.

3. Válvula de llenado según la reivindicación 2, caracterizada porque dichos medios elásticos (38) comprenden un resorte helicoidal de compresión interpuesto entre un escalón interno en el perno y un escalón externo en la funda.

4. Válvula de llenado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque dichos medios (44) de accionamiento comprenden un cilindro neumático de doble efecto, que tiene una barra (46) de accionamiento adaptada para engancharse a una ranura (54) en la funda contenedora de la aguja por medio de un soporte (52).

5. Válvula de llenado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque un canal transversal (21), conectable con una bomba de vacío, se abre al cuello terminal.