[go: up one dir, main page]

ES2909001T3 - Dispositivo, sistema y método para llenar envases con productos alimentarios sólidos - Google Patents

Dispositivo, sistema y método para llenar envases con productos alimentarios sólidos Download PDF

Info

Publication number
ES2909001T3
ES2909001T3 ES19207310T ES19207310T ES2909001T3 ES 2909001 T3 ES2909001 T3 ES 2909001T3 ES 19207310 T ES19207310 T ES 19207310T ES 19207310 T ES19207310 T ES 19207310T ES 2909001 T3 ES2909001 T3 ES 2909001T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
pump
volume
solid food
product
food product
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES19207310T
Other languages
English (en)
Inventor
Karin Berg
Peter Larsson
Fredrik Nilsson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tetra Laval Holdings and Finance SA
Original Assignee
Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tetra Laval Holdings and Finance SA filed Critical Tetra Laval Holdings and Finance SA
Application granted granted Critical
Publication of ES2909001T3 publication Critical patent/ES2909001T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B25/00—Packaging other articles presenting special problems
    • B65B25/001—Packaging other articles presenting special problems of foodstuffs, combined with their conservation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/04—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles
    • B65B1/16—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles by pneumatic means, e.g. by suction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/30—Devices or methods for controlling or determining the quantity or quality or the material fed or filled
    • B65B1/36—Devices or methods for controlling or determining the quantity or quality or the material fed or filled by volumetric devices or methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/30—Devices or methods for controlling or determining the quantity or quality or the material fed or filled
    • B65B1/36—Devices or methods for controlling or determining the quantity or quality or the material fed or filled by volumetric devices or methods
    • B65B1/38—Devices or methods for controlling or determining the quantity or quality or the material fed or filled by volumetric devices or methods by pistons co-operating with measuring chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B25/00—Packaging other articles presenting special problems
    • B65B25/02—Packaging agricultural or horticultural products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B3/24—Topping-up containers or receptacles to ensure complete filling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B2220/00—Specific aspects of the packaging operation
    • B65B2220/14—Adding more than one type of material or article to the same package

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
  • Supply Of Fluid Materials To The Packaging Location (AREA)

Abstract

Un dispositivo (1) para llenar al menos un envase (10) con un primer volumen de producto alimentario sólido, comprendiendo el dispositivo (1): una bomba (4) conectada operativamente a un tanque de producto (2) que contiene el producto alimentario sólido, al menos un cabezal de llenado (8) conectado operativamente a la bomba (4); una válvula (7) configurada para conectar selectivamente la bomba (4) al tanque de producto (2) o al cabezal de llenado (8); y una unidad de control (9) configurada para controlar la válvula (7) para conectar la bomba (4) al tanque de producto (2) o al cabezal de llenado (8), y para controlar la bomba (4) para suministrar el primer volumen de producto alimentario sólido al cabezal de llenado (8), caracterizado por que la unidad de control (9) está además configurada para controlar la bomba (4) para atraer del tanque de producto (2) un volumen mayor de producto alimentario sólido que el primer volumen y para expulsar un exceso de volumen de regreso al tanque de producto (2).

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo, sistema y método para llenar envases con productos alimentarios sólidos
Campo técnico
La invención se refiere a un dispositivo, sistema y método para el llenado de envases. Más específicamente, la presente invención se refiere a un dispositivo, sistema y método para llenar envases con partículas de alimentos.
Antecedentes de la técnica
Hoy en día existen varias técnicas conocidas para el llenado de envases con productos alimentarios líquidos, como sopas, purés, jugos y salsas. Los líquidos o sustancias que tengan una viscosidad suficientemente baja se pueden mover desde un tanque de producto a un envase usando bombas estándar, en combinación con mediciones de volumen estándar para controlar la cantidad de producto que se llena.
Sin embargo, llenar envases con productos alimentarios en forma de partículas de alimentos como champiñones, fruta, guisantes o frijoles normalmente se hace en dos etapas; primero, se introduce la parte sólida del producto alimentario (es decir, los propios champiñones/frutas/etc.), antes de realizar una segunda etapa de llenado con salmuera o jarabe o similar. Especialmente la primera parte ha demostrado ser muy difícil de automatizar debido a las bolsas de aire que ocupan una cantidad desconocida de volumen entre las partículas de alimentos individuales. Hoy en día, los productos alimentarios sólidos a menudo se envasan en rellenadores volumétricos de bolsas o se realiza un llenado manual. Incluso para procesos de llenado automático, a menudo es necesario un ajuste manual después del llenado. Los rellenadores por peso también se pueden usar para algunos tipos de alimentos sólidos, proporcionando una mejor precisión de llenado. Hasta cierto punto, los sistemas de la técnica anterior pueden llenar satisfactoriamente los envases con partículas de alimentos. Sin embargo, dichas máquinas no se pueden usar para llenar con precisión con partículas o trozos de alimentos pegajosos, de forma irregular, hasta cierto punto frágiles, esponjosos o húmedos, sin necesidad de ajuste manual después del llenado.
Los documentos US 4606174 A y US 4608810 A describen dispositivos de llenado de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
Sumario
Es un objeto de la invención superar, al menos parcialmente, una o más de las limitaciones de la técnica anterior identificadas más arriba. En particular, es un objeto proporcionar un dispositivo, método y sistema para llenar envases con productos alimentarios sólidos de una manera mejorada y más precisa.
Las partículas de alimentos, como champiñones en rodajas, se transportan preferiblemente sobre una transportadora a un tanque de llenado. Ventajosamente, los champiñones deberán contener la menor cantidad de agua/humedad posible al llegar al rellenador. De acuerdo con algunas realizaciones descritas en el presente documento, desde el tanque de llenado, los champiñones son aspirados hacia una bomba de pistón controlada por un servomotor. Al llenar la bomba de pistón desde el tanque, la carrera del pistón es aproximadamente un 40-80 % más larga, tal como un 50 % más larga de lo necesario para el volumen de llenado deseado. Una carrera de retracción al volumen de llenado nominal, o deseado, se realiza antes de cambiar la conexión de la bomba de pistón del tanque a la boquilla de llenado. La carrera de retracción comprime el producto en el pistón y expulsa el aire entre las partículas de alimentos. El perfil y la aceleración del movimiento del pistón se pueden controlar para controlar con precisión el proceso de llenado. Durante el llenado, es decir, cuando la bomba de pistón descarga el volumen de llenado deseado en la boquilla de llenado, la bomba de pistón se puede vaciar a través de un cabezal de llenado que puede cortar las partículas de alimentos cuando se cierre, si es necesario. Se puede agregar salmuera/líquido al envase usando otro rellenador.
De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se logran los objetos anteriores y otros de la invención, en su totalidad o al menos en parte, con un dispositivo para llenar al menos un envase con un primer volumen de producto alimentario sólido. El dispositivo comprende una bomba conectada operativamente a un tanque de producto que contiene el producto alimentario sólido, al menos un cabezal de llenado conectado operativamente a la bomba; una válvula configurada para conectar selectivamente la bomba al tanque de producto o al cabezal de llenado; y una unidad de control configurada para controlar la válvula para conectar la bomba al tanque de producto o al cabezal de llenado, y para controlar la bomba para suministrar el primer volumen de producto alimentario sólido al cabezal de llenado, en donde la unidad de control está configurada además para controlar la bomba para atraer del tanque de producto un volumen mayor de producto alimentario sólido que el primer volumen y para expulsar el exceso de volumen hacia el tanque de producto.
El flujo de producto dentro y fuera de la bomba es ventajoso porque hace que el producto sea más homogéneo, lo que significa que se expulsa aire para que las mediciones volumétricas se estandaricen y el producto sea más fácil de manejar.
La bomba puede ser una bomba alternativa.
La bomba alternativa es ventajosa porque puede escalarse fácilmente dependiendo del primer volumen a llenar. La bomba puede comprender un pistón.
El pistón es ventajoso porque aumenta la eficiencia de la bomba.
El dispositivo puede comprender un motor para accionar el pistón, como un servomotor.
El motor es ventajoso porque permite una mayor velocidad del pistón y el control automático. Esto es especialmente cierto cuando se usa la unidad de control para controlar el movimiento del pistón de acuerdo con un perfil de software adaptado para el llenado de partículas de alimentos específicas. De este modo, potencialmente, cualquier producto sólido que tenga un perfil de software correspondiente para el movimiento del pistón almacenado en la unidad de control o alguna memoria externa a la que pueda acceder la unidad de control puede llenarse con precisión en un recipiente descrito anteriormente. El perfil de software tiene la función de controlar el movimiento del motor y, por lo tanto, del pistón.
El exceso de volumen de producto alimentario sólido atraído del tanque de producto puede estar entre el 40-80 % del primer volumen a llenar.
Este intervalo es ventajoso porque los inventores de esta solicitud han descubierto que maximiza el aire expulsado mientras se mantiene una alta velocidad y eficiencia.
El primer volumen a llenar puede corresponder al volumen de producto alimentario sólido a llenar en un solo envase. Este volumen es ventajoso porque permite un cabezal de llenado más simple y una conexión operativa más sencilla entre los cabezales de llenado y el tanque, dando como resultado una válvula más simple.
De acuerdo con un segundo aspecto, se proporciona un sistema para llenar al menos un envase con producto alimentario sólido. El sistema comprende un dispositivo de acuerdo con el primer aspecto; un tanque de producto que contiene el producto alimentario sólido; al menos una boquilla para verter líquido en el al menos un envase; y un sellador para sellar el al menos un envase. Opcionalmente, el sistema también comprende un calentador para esterilizar el al menos un envase.
El sistema es ventajoso porque permite una cooperación eficiente de diferentes componentes y produce un envase esterilizado completo de alimentos listos para ser consumidos.
El sistema puede comprender al menos un tanque de líquido conectado operativamente a la al menos una boquilla. El tanque de líquido tiene la ventaja de que alimenta la(s) boquilla(s) de una manera sencilla y eficaz.
El sistema puede comprender una cinta transportadora para abastecer el tanque de producto con producto alimentario sólido.
La cinta transportadora tiene la ventaja de que puede transportar cualquier producto alimentario sólido de manera rápida.
De acuerdo con un tercer aspecto, se proporciona un método para llenar al menos un envase con un producto alimentario sólido. El método comprende las etapas de introducir en una bomba un volumen mayor de producto alimentario sólido que un primer volumen a llenar; devolver el exceso de volumen a un tanque de producto; y suministrar a un cabezal de llenado el primer volumen de producto alimentario sólido a llenar.
El flujo de producto dentro y fuera de la bomba es ventajoso porque hace que el producto sea más homogéneo, lo que significa que se expulsa aire para que las mediciones volumétricas se estandaricen y el producto sea más fácil de manejar.
El método puede comprender una etapa de abastecer el tanque de producto con producto alimentario sólido.
El método puede comprender una etapa de verter líquido en el al menos un envase.
El método puede comprender una etapa de sellar el al menos un envase.
El método puede comprender una etapa de esterilizar el al menos un envase.
A partir de la siguiente descripción detallada, así como en los dibujos, todavía aparecerán otros objetivos, características, aspectos y ventajas de la invención.
Breve descripción de los dibujos
Ahora se describirán realizaciones de la invención, a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos, en los que
la figura 1 es una vista esquemática de un dispositivo para llenar al menos un envase con un producto alimentario sólido de acuerdo con una realización;
la figura 2 es una vista esquemática de un dispositivo para llenar al menos dos envases con un producto alimentario sólido de acuerdo con otra realización;
la figura 3 es una vista esquemática de un sistema para llenar al menos un envase con un producto alimentario sólido de acuerdo con una realización; y
la figura 4 es una ilustración esquemática de un método para llenar al menos un envase con un producto alimentario sólido de acuerdo con una realización.
Descripción detallada
Con referencia a la figura 1, se ilustra un dispositivo 1 para llenar al menos un envase 10 con un primer volumen de producto alimentario sólido, es decir, partículas de alimentos. El envase 10 puede ser una caja de cartón, una lata de metal, una botella de plástico o cualquier otro embalaje apto para alimentos. En la realización más preferida, el envase 10 es un envase de cartón esterilizable diseñado para productos no perecederos que tradicionalmente se envasan en latas, frascos de vidrio o bolsas (alimentos como verduras, frijoles, tomates, alimentos para mascotas, sopas y salsas). Dicho envase de cartón está disponible comercialmente y se conoce como Tetra Recart®.
Para el dispositivo 1 de la figura 1, las partículas de alimentos pueden comprender, por ejemplo, champiñones, trozos de fruta o trozos de carne. El alimento sólido es heterogéneo y comprende trozos o partículas de producto con bolsas de aire en el medio. El producto alimentario sólido puede tener cierta cantidad de líquido, por ejemplo entre 0-20 %, siempre que el resultado sea heterogéneo. El producto alimentario sólido suele envasarse en salmuera u otro tipo de líquido, como jarabe, que se agrega al al menos un envase 10 en una etapa posterior, como se analiza a continuación con referencia a la figura 3.
El dispositivo 1 comprende una bomba 4 conectada operativamente a un tanque de producto 2 que contiene el producto alimentario sólido, es decir, la parte sólida del producto alimentario. La bomba 4 puede ser una bomba alternativa capaz de atraer el producto alimentario sólido del tanque de producto 2. Una ventaja de una bomba alternativa es que es muy práctica para escalar las variaciones en el volumen de llenado del producto alimentario sólido. El escalamiento puede ser, p. ej., slave scaling (escalamiento de esclavos). De este modo, un dispositivo 1 puede usarse para cualquier número de volúmenes de llenado o volúmenes de envase. Un experto en la materia se dará cuenta de que el volumen del envase 10 no es necesariamente el mismo o incluso proporcional al volumen de llenado.
La bomba 4 preferentemente bombea a una velocidad y aceleración que es rápida y eficiente, pero sin causar ningún daño al producto. La bomba 4 funciona preferentemente de manera automática.
El propósito de la bomba 4 es atraer el producto alimentario sólido del tanque de producto 2 y luego suministrar el producto alimentario sólido atraído al envase 10. El volumen de llenado, es decir, el volumen de producto alimentario sólido que se suministra al envase 10, se indica de ahora en adelante como un primer volumen.
Otra función de la bomba 4 es almacenar temporalmente el producto alimentario sólido a medida que se mide la cantidad de producto a llenar. Por tanto, la bomba 4 está hecha de un material adecuado para contener periódicamente productos alimentarios sólidos, como un plástico, vidrio o metal y con forma, p. ej., sustancialmente como una pelota, caja, cilindro o tubo.
La bomba 4 está configurada para alojar un volumen de producto alimentario sólido mayor que el primer volumen, es decir, el volumen a llenar en el envase 10. Al atraer el producto alimentario sólido a la bomba 4, un volumen mayor de producto alimentario sólido que el primer volumen ingresa a la bomba 4. El exceso de volumen, es decir, la diferencia entre el volumen atraído y el primer volumen, luego se descarga de la bomba 4 hacia el tanque de producto 2.
El exceso de volumen es, por tanto, la diferencia entre el volumen de entrada/atraído y el primer volumen a llenar. Expulsar el exceso de volumen hacia el tanque de producto 2 no significa necesariamente que el producto llegue al tanque de producto 2. En cambio, el exceso de volumen del producto de salida puede alojarse, p. ej., en tubos de conexión.
Este proceso comprime el producto alimentario sólido para descargar principalmente el aire de las bolsas de aire, para conseguir un producto alimentario sólido más homogéneo y compacto. Esto significa que al atraer un volumen adicional y luego expulsar el volumen adicional, aunque el volumen resultante del producto sea el mismo que sin las etapas adicionales, el contenido resultante llena realmente el volumen de manera eficiente y puede usarse como una medición justa.
En una realización, el volumen atraído es entre un 40-60 % mayor que el primer volumen a llenar. En otra realización, el volumen atraído es aproximadamente un 50 % mayor que el primer volumen a llenar.
El dispositivo 1 comprende además al menos un cabezal de llenado 8 conectado operativamente a la bomba 4. El cabezal de llenado 8 está configurado para dispensar el producto alimentario sólido suministrado por la bomba 4 en el al menos un envase 10. El cabezal de llenado 8 puede ser, p. ej., una boquilla, un embudo, o una abertura de tubería.
El cabezal de llenado 8 preferentemente asegura que todo el producto alimentario sólido suministrado por la bomba 4 se llene en el al menos un envase 10, ya sea mediante el uso de un sistema de retroalimentación, tal como sensores, o simplemente mediante el diseño del cabezal de llenado 8 de modo que se eviten derrames y pérdidas.
El dispositivo 1 comprende además una válvula 7 configurada para conectar selectivamente la bomba 4 al tanque de producto 2 o al cabezal de llenado 8. La válvula 7 es preferentemente un componente pasivo que no impacta en el flujo. La válvula 7 puede ser, por ejemplo, un ramal con un interruptor mecánico o un conjunto de tapones que bloquean diferentes vías según sus posiciones. La válvula 7 puede permitir que el flujo entre o salga de una o más de una bomba 4.
La válvula 7 preferentemente conecta la bomba 4 al tanque de producto 2 para permitir el flujo de producto alimentario sólido entre el tanque de producto 2 y la bomba 4 mientras el producto es atraído hacia la bomba 4 y mientras el exceso de volumen de producto es expulsado hacia el tanque de producto 2, como se describió anteriormente. Este proceso suele tardar alrededor de medio segundo en las operaciones de llenado modernas.
Téngase en cuenta que la válvula 7 permite el flujo de producto desde el tanque de producto 2 a la bomba 4 y desde la bomba 4 al tanque de producto 2. En diferentes realizaciones, la válvula 7 puede estar dispuesta para permitir ambas direcciones de flujo al mismo tiempo o para cambiar entre permitir las dos direcciones en momentos diferentes.
Una vez que el exceso de volumen de producto se expulsa de la bomba 4, la válvula 7 preferentemente cambia para conectar la bomba 4 al cabezal de llenado 8 para permitir el flujo entre la bomba 4 y el cabezal de llenado 8. Esto permite que el cabezal de llenado 8 llene el envase 10 con la cantidad correcta de producto alimentario sólido contenido en la bomba 4. Este proceso suele tardar alrededor de medio segundo en una operación de llenado moderna.
En la realización mostrada en la figura 1, la bomba 4 comprende un pistón 5 para controlar el flujo de producto alimentario sólido entre el tanque de producto 2 y la bomba 4.
Durante una carrera, el pistón 5 impulsará inicialmente el flujo de producto alimentario sólido hacia la bomba 4 y, al cambiar de dirección, empujando el pistón 5 hacia adelante, el producto se expulsa de la bomba 4, ya sea hacia el tanque de producto 2 o hacia el cabezal de llenado 8.
El pistón 5 se mueve preferentemente a una velocidad y aceleración que es rápida y eficiente, pero sin dañar el producto.
El dispositivo 1 puede comprender además un motor 6 para accionar el pistón 5. El motor 6 puede estar integrado en el pistón 5 o dispuesto junto a este y puede estar dispuesto para accionar uno o más de un pistón 5. El motor 6 puede controlarse a mano o automáticamente. El motor 6 puede ser, p. ej., un motor paso a paso o un motor eléctrico y es preferentemente un servomotor.
El dispositivo 1 también comprende una unidad de control 9 configurada para controlar la válvula 7 para conectar la bomba 4 al tanque de producto 2, controlar la bomba 4 para atraer del tanque de producto 2 un volumen mayor de producto alimentario sólido que el primer volumen a llenar, y luego expulsar el exceso de volumen hacia el tanque de producto 2, controlar la válvula 7 para conectar la bomba 4 al cabezal de llenado 8, y controlar la bomba 4 para suministrar el primer volumen de producto alimentario sólido al cabezal de llenado 8.
La unidad de control 9 puede configurarse además para controlar el funcionamiento de uno o más pistones 5 y/o uno o más motores 6 para que los pistones 5 cooperen con las bombas 4.
La unidad de control 9 puede configurarse además para controlar el funcionamiento de uno o más cabezales de llenado 8 para activar el llenado del producto alimentario sólido, para monitorear y reaccionar al sistema de retroalimentación, y/o para controlar los medios de procesamiento, como se analizó previamente.
La unidad de control 9 puede implementarse como uno o más procesadores (CPU) o controladores lógicos programables (PLC). Puede ser una sola unidad o dividirse en varias partes. Una unidad de control 9 puede configurarse para controlar el funcionamiento de cualquier número de válvulas 7, bombas 4, pistones 5, motores 6 y/o cabezales de llenado 8.
La unidad de control 9 puede ser completamente automática usando sistemas de retroalimentación para controlar el dispositivo 1 de la manera más eficiente. La unidad de control 9 puede tener un control semimanual de variaciones, como el control del volumen del envase usando una interfaz de usuario, tal como un panel de control.
La unidad de control 9 está preferentemente configurada para controlar con precisión el perfil de movimiento del pistón 5; en términos de velocidad y aceleración, así como en términos de definir las posiciones finales del pistón 5 (es decir, la posición final correspondiente al volumen más grande, y la posición intermedia correspondiente al primer volumen a llenar). Como el pistón 5 es accionado preferentemente por un servomotor, la unidad de control 9 se comunica con el servomotor para seguir un perfil de software adaptado a cada tipo de partículas de alimentos que se llenan. Tal control mejorará la operación de llenado en términos de precisión y velocidad.
La figura 2 muestra otra realización del dispositivo 1, donde dos dispositivos 1 están dispuestos con ciertos componentes compartidos para aumentar la eficiencia. El experto en la materia se dará cuenta de que se puede disponer cualquier número de dispositivos 1 con cualquier número de componentes compartidos.
La figura 2 muestra dos bombas 4, comprendiendo cada una un pistón 5. Si bien no se muestra, pueden disponerse dos o más bombas 4 para que compartan el mismo pistón 5. Solo uno de los pistones 5 está provisto de un motor 6, que en esta realización está configurado para accionar ambos pistones 5.
Se muestran dos cabezales de llenado 8, cada uno llenando un respectivo envase 10. Un cabezal de llenado 8 puede disponerse, p. ej., con varias boquillas o aberturas, estando cada una configurada para llenar un envase 10.
En una realización, el primer volumen a llenar corresponde 7 al volumen de producto alimentario sólido a llenar en un solo envase 10. En este caso, se prefiere usar un cabezal de llenado 8 por envase 10 a llenar.
Se prefiere que el primer volumen a llenar expulsado por cada bomba 4 no cambie entre la bomba 4 y los correspondientes envases 10 a llenar. Para tal fin, es beneficioso mantener el mismo número de bombas 4 y cabezales de llenado 8 mientras se escala el sistema 20. Cada cabezal de llenado 8 se puede configurar para llenar exactamente un volumen para llenar cualquier cantidad de envases 10, usando métodos conocidos para asegurar que cada envase 10 reciba la misma cantidad de producto alimentario sólido.
La figura 2 muestra además dos válvulas 7, estando cada una conectada a una respectiva bomba 4 y un respectivo cabezal de llenado 8. Sin embargo, cada una de las válvulas 7 está conectada al mismo tanque de producto 2 (no mostrado). El experto en la materia se dará cuenta de que más de una válvula 7 puede compartir dos o más conexiones cualesquiera.
Sin embargo, se prefiere que las válvulas 7 mantengan una conexión directa entre una bomba 4 y un cabezal de llenado 8 correspondiente para garantizar que el primer volumen a llenar expulsado por cada bomba 4 no cambie, como se analizó anteriormente.
En la figura 2 se muestra una unidad de control 9 para controlar dos válvulas 7 y un motor 6. Si bien todos estos componentes pueden ser controlados por una unidad de control 9, cada uno, el experto en la materia se dará cuenta de que puede ser más eficiente tener una unidad de control 9 que controle todos los componentes según sea necesario.
La figura 3 muestra un sistema 20 para llenar al menos un envase 10 con un producto alimentario sólido. El sistema 20 comprende un dispositivo 1 para llenar al menos un envase 10 con un primer volumen de producto alimentario sólido similar al dispositivo 1 de la figura 1 y, por lo tanto, no se describirá más.
El sistema 20 comprende un tanque de producto 2 que contiene el producto alimentario sólido. El tanque de producto 2 está conectado a la bomba 4 a través de una válvula 7, como se describió anteriormente. El tanque de producto 2 puede ser cualquier tanque adecuado para almacenar producto alimentario sólido, hecho de un material adecuado para contener producto alimentario sólido, como un plástico, vidrio o metal y con forma, p. ej., sustancialmente como una pelota, caja, cilindro o tubo.
El tanque de producto 2 puede ser de cualquier tamaño, como de 0,1-5 litros, 5-10 litros, 10-20 litros y 20-100 litros. Sin importar el tamaño, eventualmente puede necesitar ser reabastecido. El abastecimiento se puede hacer a mano o automáticamente. Si se hace automáticamente, se puede usar cualquier dispositivo adecuado para el transporte de productos alimentarios sólidos, como tornillos, embudos de vibración o una cinta transportadora 3.
Puede ser beneficioso procesar el producto alimentario sólido antes de almacenarlo en el tanque de producto 2. Por ejemplo, se puede disponer una secadora 13 junto con un dispositivo adecuado para el transporte para secar el producto a medida que se almacena. También son posibles otras estaciones de procesamiento 11-15. Otros ejemplos de procesamiento incluyen moldeo, trituración, corte o recubrimiento.
Sin embargo, una secadora 13 no es necesaria para el sistema 20 descrito. La transportadora o cualquier otro tipo de transporte debe garantizar en dichas realizaciones que las partículas de alimentos se drenen por completo cuando lleguen al dispositivo de llenado 1. Cuando se usa un transportador, puede tener agujeros para drenar el producto alimentario.
Después de llenar el al menos un envase 10, un procesamiento adicional puede ser beneficioso. La realización de la figura 3 muestra una cinta transportadora 3 con envases 10 que se procesan en un orden específico en diferentes estaciones de procesamiento 11-15. Las diferentes estaciones de procesamiento 11-15 pueden procesarse en cualquier orden y cualquier estación puede omitirse. Cualquier número de envases 10 puede procesarse a la vez por cada estación de procesamiento 11-15 y cualquier número de estaciones de procesamiento 11-15 puede procesar el mismo envase 10 al mismo tiempo.
Las diferentes estaciones de procesamiento 11-15 pueden ser partes de diferentes máquinas o estar integradas en una sola máquina. Los envases 10 pueden ser transportados de alguna manera, p. ej. a mano o por cinta transportadora 3, entre las diferentes estaciones de procesamiento 11-15. Adicional o alternativamente, las diferentes estaciones de procesamiento 11-15 pueden transportarse al envase 10; adicional o alternativamente, las diferentes estaciones de procesamiento 11-15 pueden disponerse para procesar el envase 10 sin necesidad de transporte.
Se puede usar una boquilla 11 para verter líquido en al menos un envase 10. El líquido puede ser, p. ej., salmuera o un jarabe. La boquilla 11 puede ser cualquier abertura adecuada para suministrar líquido a un envase 10, similar a cómo el cabezal de llenado 8 suministra producto alimentario sólido.
La boquilla 11 puede estar operativamente conectada a al menos un tanque de líquido 12. El tanque de líquido 12 puede ser cualquier tanque adecuado para almacenar líquido, hecho de un material adecuado para contener líquido, como un plástico, vidrio o metal y con forma, p. ej., sustancialmente como una pelota, caja, cilindro o tubo. Diferentes tanques de líquido 12 pueden comprender diferentes líquidos. El tanque de líquido 12 puede estar integrado con la boquilla 11 o no. Un tanque de líquido 12 puede estar conectado centralmente a cualquier número de boquillas 11, adicional o alternativamente, cada boquilla 11 puede tener su propio tanque de líquido 12.
Puede usarse un sellador 14 para sellar el al menos un envase 10. El sellador 14 puede usar, p. ej., adhesivos, presión, medios de sujeción, calor o electricidad para sellar el envase 10. El envase 10 puede necesitar doblarse antes de sellarse 170, lo cual puede realizarlo el sellador 14 u otra estación de procesamiento.
Se puede usar un calentador 15 para esterilizar el al menos un envase 10. El calentador 15 puede calentar el envase 10 a entre 100 y 130 °C.
La unidad de control 9 del dispositivo 1 para llenar al menos un envase 10 puede usarse además para controlar cualquier número de componentes del sistema 20, como las diferentes estaciones de procesamiento 11-15 y/o la(s) cinta(s) transportadora(s) 3. Se puede implementar un sistema de retroalimentación a nivel sistemático para permitir que la unidad de control 9 controle automáticamente el sistema 20.
El sistema 20 puede comprender además una interfaz de usuario (no mostrada) para permitir que un usuario interactúe con la unidad de control 9 y, a su vez, con el sistema 20. La interfaz de usuario puede estar configurada, p. ej., para permitir que un usuario varíe el primer volumen de producto alimentario sólido o el exceso de volumen/longitud de carrera, para ajustar la velocidad de las operaciones de llenado, o para detener o reanudar las operaciones de llenado.
La figura 4 muestra un método 100 para llenar al menos un envase 10 con un producto alimentario sólido. El método 100 puede comprender cualquier número de etapas que pueden realizarse en cualquier orden u omitirse parcial o totalmente. Por lo tanto, cada etapa se describirá individualmente.
Una etapa de abastecimiento 110 comprende abastecer el tanque de producto 2 con producto alimentario sólido. Esta etapa 110 se puede realizar a mano o con cualquier dispositivo adecuado para el transporte de producto alimentario sólido, como una cinta transportadora 3. Esta etapa 110 se puede realizar de forma continua o periódica.
Una etapa de introducción 120 comprende introducir en una bomba 4 un volumen mayor de producto alimentario sólido que un primer volumen a llenar. Esta etapa 120 se puede realizar por la bomba 4, accionada por medio de un pistón 5.
Una etapa de retorno 130 comprende devolver el exceso de volumen al tanque de producto 2. Esta etapa 130 se puede realizar por la bomba 4. Como se explicó anteriormente, el exceso de volumen es la diferencia entre el volumen de entrada y el primer volumen a llenar. Devolver el exceso de volumen a un tanque de producto 2 no significa que el producto devuelto vaya a llegar al tanque de producto 2. En cambio, el producto devuelto puede estar alojado, p. ej., en los tubos de conexión.
Una etapa de suministro 140 comprende suministrar a un cabezal de llenado 8 el primer volumen de producto alimentario sólido a llenar. Esta etapa 140 se puede realizar utilizando cualquier conexión operativa entre la bomba 4 y el cabezal de llenado 8, como un tubo, y se puede accionar, p. ej., por la bomba 4.
Una etapa de llenado 150 comprende llenar el al menos un envase 10 con un producto alimentario sólido. Esta etapa 150 se puede realizar con el cabezal de llenado 8. Cualquier número de envases 10 puede llenarse 150 con un cabezal de llenado 8. En este caso, el cabezal de llenado 8 puede necesitar asegurarse de que cada envase 10 se llene 150 con la cantidad correcta de producto alimentario sólido.
Téngase en cuenta que la cantidad correcta a llenar en cada envase 10 no es el primer volumen a llenar, el primer volumen a llenar es la suma total del volumen llenado en todos los envases 10 por el cabezal de llenado 8 en esta etapa 150.
Una etapa de vertido 160 comprende verter líquido en el al menos un envase 10. Esta etapa 160 se puede realizar con una boquilla 11, siendo suministrado el líquido por un tanque de líquido 12, como se analizó previamente. La mezcla resultante de producto alimentario sólido y líquido es el producto alimentario que se vende a los clientes, como champiñones o garbanzos en salmuera o frutas en una solución de azúcar.
Una etapa de sellado 170 comprende sellar el al menos un envase 10. Esta etapa 170 se puede realizar con un sellador 14 usando, p. ej., adhesivos, presión, medios de sujeción, calor o electricidad. El envase 10 puede necesitar doblarse antes de sellarse 170, lo que debe considerarse como parte de esta etapa 170.
Una etapa de esterilización 180 comprende esterilizar el al menos un envase 10. Esta etapa 180 se puede realizar por un calentador 15 calentando el envase 10 después de que se selle 170, esterilizando el calor y la presión incrementados resultantes el envase 10 y su contenido.
De la descripción anterior se deduce que, aunque se han descrito y mostrado diversas realizaciones de la invención, la invención no se limita a ello, sino que también puede realizarse de otras formas dentro del alcance de la materia objeto definida en las siguientes reivindicaciones.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo (1) para llenar al menos un envase (10) con un primer volumen de producto alimentario sólido, comprendiendo el dispositivo (1):
una bomba (4) conectada operativamente a un tanque de producto (2) que contiene el producto alimentario sólido, al menos un cabezal de llenado (8) conectado operativamente a la bomba (4);
una válvula (7) configurada para conectar selectivamente la bomba (4) al tanque de producto (2) o al cabezal de llenado (8); y
una unidad de control (9) configurada para controlar la válvula (7) para conectar la bomba (4) al tanque de producto (2) o al cabezal de llenado (8), y para controlar la bomba (4) para suministrar el primer volumen de producto alimentario sólido al cabezal de llenado (8),
caracterizado por que
la unidad de control (9) está además configurada para controlar la bomba (4) para atraer del tanque de producto (2) un volumen mayor de producto alimentario sólido que el primer volumen y para expulsar un exceso de volumen de regreso al tanque de producto (2).
2. El dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la bomba (4) es una bomba alternativa.
3. El dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde la bomba (4) comprende un pistón (5).
4. El dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 3, que comprende además un servomotor (6) para accionar el pistón (5).
5. El dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la unidad de control (9) está además configurada para regular el movimiento y/o la velocidad del pistón (5) en relación con un perfil de software adaptado para el llenado de partículas de alimentos específicas.
6. El dispositivo (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el exceso de volumen de producto alimentario sólido atraído del tanque de producto (2) está entre el 40-60 % del primer volumen a llenar.
7. El dispositivo (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el primer volumen a llenar corresponde al volumen de producto alimentario sólido a llenar en un envase (10).
8. Un sistema (20) para llenar al menos un envase (10) con producto alimentario sólido, comprendiendo el sistema (20): un dispositivo (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores;
un tanque de producto (2) que contiene el producto alimentario sólido;
al menos una boquilla (11) para verter líquido en el al menos un envase (10); y
un sellador (14) para sellar el al menos un envase (10).
9. El sistema (20) de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende además al menos un tanque de líquido (12) conectado operativamente a la al menos una boquilla (11).
10. El sistema (20) de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, que comprende además una cinta transportadora (3) para abastecer el tanque de producto (2) con producto alimentario sólido.
11. Un método (100) para llenar al menos un envase (10) con un primer volumen de un producto alimentario sólido, comprendiendo el método (100) las etapas de:
controlar una bomba (4) para atraer de un tanque de producto (2) un volumen de producto alimentario sólido mayor que el primer volumen;
controlar la bomba (4) para devolver (130) el exceso de volumen al tanque de producto (2); conectar la bomba (4) a un cabezal de llenado (8) y
controlar la bomba (4) para suministrar (140) al cabezal de llenado (8) el primer volumen de producto alimentario sólido a llenar.
12. El método (100) de acuerdo con la reivindicación 11, que comprende además regular el movimiento y/o la velocidad de un pistón (5) en la bomba (4) en relación con un perfil de software adaptado para el llenado de partículas de alimentos específicas.
13. El método (100) de acuerdo con la reivindicación 11 o 12, que comprende además una etapa de llenar (150) el al menos un envase (10) con el producto alimentario sólido.
14. El método (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11-13, que comprende además una etapa de abastecimiento (110) del tanque de producto (2) con el producto alimentario sólido.
15. El método (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11-14, que comprende además una etapa de verter (160) líquido en el al menos un envase (10).
16. El método (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11-15, que comprende además una etapa de sellar (170) el al menos un envase (10).
17. El método (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11-16, que comprende además una etapa de esterilizar (180) el al menos un envase (10).
ES19207310T 2018-11-12 2019-11-05 Dispositivo, sistema y método para llenar envases con productos alimentarios sólidos Active ES2909001T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18205684 2018-11-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2909001T3 true ES2909001T3 (es) 2022-05-04

Family

ID=64308543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19207310T Active ES2909001T3 (es) 2018-11-12 2019-11-05 Dispositivo, sistema y método para llenar envases con productos alimentarios sólidos

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3650359B1 (es)
CN (2) CN111169677B (es)
ES (1) ES2909001T3 (es)
WO (1) WO2020099195A1 (es)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3650359B1 (en) * 2018-11-12 2022-01-05 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Device, system and method for filling packages with solid food product

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1453216A (en) * 1973-06-04 1976-10-20 Del Monte Corp Container filling method and apparatus
SE437136B (sv) * 1984-03-08 1985-02-11 Tetra Pak Int Sett och anordning vid tillverkning och fyllning av forpackningsbehallare
SE454770B (sv) * 1984-07-31 1988-05-30 Tetra Dev Co Ventilarrangemang vid forpackningsmaskin
BE1000670A5 (fr) * 1987-06-25 1989-03-07 Baxter Travenol Lab Dispositif de remplissage de poches a l'aide d'un liquide de perfusion.
US6837282B2 (en) * 2002-07-29 2005-01-04 Ramon Navarro Apparatus for filling containers with viscous liquid food products
DK2055635T3 (da) * 2005-03-04 2011-08-15 Indag Gmbh Indretning og fremgangsmåde til fyldning af folieposer med næringsmidler
US20090123298A1 (en) * 2007-11-08 2009-05-14 Tetra Laval Holdings & Finance, S.A. Method to prolong lifetime of diaphragm pump
WO2015055397A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. A method for a filling valve, and a filling valve system
EP3286087B1 (en) * 2015-04-22 2019-10-23 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Apparatus and method for filling a product into a container
EP3650359B1 (en) * 2018-11-12 2022-01-05 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Device, system and method for filling packages with solid food product

Also Published As

Publication number Publication date
CN111169677A (zh) 2020-05-19
EP3650359A1 (en) 2020-05-13
WO2020099195A1 (en) 2020-05-22
CN212333018U (zh) 2021-01-12
EP3650359B1 (en) 2022-01-05
CN111169677B (zh) 2023-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2780023T3 (es) Sistema de llenado de corrientes múltiples
CN102791611B (zh) 无菌定量给料系统
CN110300710B (zh) 包装机以及运行包装机的方法
ES2638396T3 (es) Sistema de envase
ES2362992T3 (es) Dispositivo y procedimiento para el llenado de bolsas de láminas con alimentos.
US9394153B2 (en) Multiple stream filling system
ES2367773T3 (es) Aparato para esterilizar recipientes de material de plastico y para llenarlos con sustancias líquidas.
ES2909001T3 (es) Dispositivo, sistema y método para llenar envases con productos alimentarios sólidos
ES2702917T3 (es) Aparato para el llenado de recipientes
KR100933750B1 (ko) 파우치용기의 소스 충진 포장장치
RU2010108839A (ru) Устройство для розлива напитков
ES2229554T3 (es) Envase autovaciante.
JP4814954B2 (ja) パッケージを充填する方法および装置
US4305437A (en) In-case container filling machine
JP3586352B2 (ja) 真空包装装置
ES2227373T3 (es) Bomba concentrica de dos paletas.
ES2226518A1 (es) Maquina envasadora automatica.
CN223686895U (zh) 自立袋高效激光喷码供盖装置
NL1007864C2 (nl) Werkwijze voor het steriliseren van een oppervlak.
JP3175110U (ja) 真空包装装置の調味液ノズル
CN120035383A (zh) 用于保存饮料的设备和方法
ES2676883B1 (es) Instalacion para tratar una pluralidad de envases aptos para alimentos perecederos
ES2278673T3 (es) Dispositivo para la refrigeracion de envases.
BR112013012567B1 (pt) máquina para embalar um produto pastoso