ES2258140T3 - Boquilla de llenado con chorro en forma de paraguas. - Google Patents

Abstract

Boquilla de llenado (1) para distribuir un líquido en un recipiente, del tipo en el que la boquilla incluye un paso (6) de distribución del líquido de sección por lo menos casi anular que acondiciona, en el orificio de salida, un chorro líquido en paraguas, siendo definido dicho paso por dos paredes enfrentadas sensiblemente paralelas y sensiblemente troncocónicas, una exterior perteneciente a un cuerpo (1) de boquilla y una interior perteneciente a un núcleo central (5) de forma cónica que se ensancha en dirección a dicho orificio y soportado mediante unos medios de soporte interpuestos entre dicho núcleo y el cuerpo de boquilla (1), sensiblemente coaxialmente en un conducto (3) sensiblemente cilíndrico definido en el cuerpo de boquilla (1) y terminando mediante dicha pared troncocónica exterior (4), caracterizada porque dichos medios de soporte incluyen un pie (7) que está interpuesto entre dicho núcleo cónico (5) y por lo menos la pared del conducto cilíndrico (3) y que se extiende por lo menos desde la punta (9) del núcleo central (5) cónico en dirección al orificio, porque el pie (7) tiene forma de diedro que reposa sobre la pared del conducto (3) y que incluye una arista que coincide con el eje del núcleo central cónico, y porque la pared (8) transversal aguas arriba del pie, con forma aproximadamente triangular, está inclinada, desde abajo hacia arriba, desde aguas arriba hacia aguas abajo.

Description

Boquilla de llenado con chorro en forma de paraguas.

La invención se refiere a perfeccionamientos aportados a las boquillas de llenado para distribuir un líquido en un recipiente, del tipo en el que la boquilla incluye un paso de distribución del líquido de sección anular o casi anular que acondiciona, en el orificio de salida, un chorro líquido en forma de paraguas, siendo definido dicho paso por dos paredes enfrentadas sensiblemente paralelas y sensiblemente troncocónicas, una exterior perteneciente a un cuerpo de boquilla, y una interior perteneciente a un núcleo central de forma cónica que se ensancha en dirección a dicho orificio y soportado, por unos medios de soporte interpuestos entre dicho núcleo y el cuerpo de boquilla, sensiblemente coaxialmente en un conducto sensiblemente cilíndrico definido en el cuerpo de boquilla, y terminando mediante dicha pared troncocónica exterior.

Se conoce la realización de boquillas de llenado dispuestas para acondicionar un chorro de líquido de forma cónica, denominado "en paraguas". Utilizadas para llenar botellas, permiten espacialmente que el líquido sea proyectado, muy rápidamente tras su salida de la boquilla, contra la pared interna de la botella. El líquido se introduce entonces en la botella fluyendo a lo largo de la pared, no en forma de un chorro central proyectado directamente hacia el fondo de la botella. Se consigue así llenar la botella con una mínima formación de espuma, lo que permite aumentar el caudal de llenado y, por lo tanto, reducir el tiempo necesario para llenar la botella.

Sin embargo, las boquillas de llenado con chorro en paraguas actualmente conocidos presentan inconvenientes inherentes al modo de soporte del núcleo central.

En algunas boquillas, el núcleo central está fijado por detrás del orificio de distribución. Si la fijación está situada demasiado lejos aguas arriba, la parte inferior del núcleo central que define el orificio de distribución carece de estabilidad, lo que influye desfavorablemente en la continuidad y homogeneidad de la cortina líquida. Si la fijación está situada poco aguas arriba del orificio, el líquido no puede ser conducido axialmente y debe ser conducido radialmente en el conducto, lo que perturba la homogeneidad del flujo a nivel del orificio, influyendo también en este caso sobre la continuidad de la cortina líquida.

En otras boquillas, por ejemplo la boquilla de llenado descrita en el documento DE-29812724-U, el núcleo central está fijado mediante radios radiales. Además del hecho de que dichos radios perturban el flujo líquido y reducen sensiblemente, de forma local, la sección libre para dicho flujo, los radios pueden retener partes sólidas que puedan estar presentes en el líquido (por ejemplo, zumo de fruta con pulpa), resultando a la larga una obstrucción que requiere detener la llenadota con el fin de limpiarla.

Por lo tanto, existe por parte de los usuarios una demanda urgente de una boquilla de llenado con chorro en paraguas que elimine los inconvenientes de los dispositivos anteriores.

A tal efecto, una boquilla con chorro en paraguas como la indicada en el preámbulo se caracteriza, habiéndose dispuesto de conformidad con la invención, porque dichos medios de soporte incluyen un pie que está interpuesto entre dicho núcleo cónico y por lo menos la pared del conducto cilíndrico, y que se extiende por lo menos desde la punta del núcleo central cónico en dirección al orificio, porque el pie tiene forma de diedro que reposa sobre la pared del conducto y que incluye una arista que coincide con el eje del núcleo central cónico, y porque la pared transversal situada aguas arriba del pie, con forma aproximadamente triangular, está inclinada, desde arriba hacia abajo, desde aguas arriba hacia aguas abajo.

Ventajosamente, dicho pie puede extenderse hasta el extremo inferior del núcleo cónico, y el orificio de distribución posee una conformación de judía.

Sin embargo, es posible plantear, a título de variante, que el pie no se extienda hasta el extremo inferior del núcleo cónico y que el orificio de distribución posea una conformación anular completa; en este caso, la continuidad de la cortina líquida puede reconstituirse a nivel del orificio, a pesar de la presencia del pie situado sensiblemente aguas arriba, fluyendo el líquido en forma de una cortina anular cerrada.

Según un ejemplo de realización capaz de facilitar la corriente del flujo líquido, se prevé que el pie tenga su origen aguas arriba de la punta del núcleo cónico y que la arista del diedro formado por el pie, entre su origen y la punta del núcleo cónico, esté inclinada y situada sensiblemente en la prolongación de la generatriz superior del núcleo cónico.

En la práctica, conveniente para las aplicaciones más corrientes, la fabricación de la boquilla se revela simplificada si el núcleo central es sensiblemente cónico de revolución, si el canal es sensiblemente cilíndrico de revolución, y si el orificio de distribución forma una judía que se extiende sensiblemente en arco de círculo.

En un ejemplo de realización específico que parece poder convenir para una mayoría de casos de uso, el orificio de distribución se extiende sobre alrededor de 270º, y el pie que soporta el núcleo cónico forma un diedro con un ángulo de apertura de alrededor de 90º.

También preferiblemente, el pie se conecta respectivamente al núcleo central cónico y a la pared del conducto cilíndrico mediante molduras redondeadas, de manera que no quede zona alguna capaz de frenar o retener partículas en suspensión en el líquido.

Gracias a las disposiciones conformes a la invención, se constituye una boquilla de llenado que presenta las ventajas inherentes a las boquillas que generan un chorro de líquido en forma de paraguas, pero que presenta asimismo la característica de reunir las ventajas de una acometida axial del líquido, de no presentar obstáculo transversal alguno en el chorro líquido (el núcleo cónico queda literalmente "suspendido" en posición central coaxial) y, finalmente, de estar conformado sin ángulos vivos y sin ángulos muertos, de manera que dicha boquilla no sólo genera una cortina líquida en paraguas cerrado sobre sí mismo o, por lo menos, con una extensión angular importante (por ejemplo sobre tres cuartos de círculo), sino que además se presta especialmente bien al tratamiento de líquido que contenga partículas sólidas de relativamente pequeño tamaño, como líquidos (especialmente zumos de frutas) que contienen
pulpa.

La invención se entenderá mejor con la lectura de la descripción detallada de algunos modos de realización, proporcionados únicamente a título de ejemplos no limitativos. En dicha descripción, se hace referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

- la figura 1 muestra una vista lateral en corte diametral, según la línea I-I de la figura 3, de un modo de realización preferido de una boquilla de llenado según la invención;

- la figura 2 muestra una vista lateral en corte diametral realizado perpendicularmente al corte de la figura 1, según la línea II-II de la figura 3, de la boquilla de la figura 1;

- la figura 3 muestra una vista de extremo, en corte según la línea III-III de la figura 2, de la boquilla de las figuras 1 y 2;

- la figura 4 muestra una vista en corte transversal, según la línea IV-IV de la figura 2, de la boquilla de las figuras 1 a 3;

- la figura 5 muestra una vista de extremo, opuesta a la de la figura 3, en corte según la línea V-V de la figura 2;

- la figura 6 muestra una vista, en corte diametral análoga a la de la figura 2, de una variante de realización de la boquilla de la figura 2;

- la figura 7 muestra una vista en corte diametral análoga a la de la figura 2, de otra variante de realización de la boquilla de las figuras 1 a 5;

- la figura 8 muestra una vista de extremo de debajo de la boquilla de la figura 7; y

- la figura 9 muestra una vista esquemática lateral de una parte de la disposición interior de la boquilla de la figura 7.

En la siguiente descripción, se considera el dispositivo en su posición vertical de montaje, tal como se muestra en las figuras 1, 2, 6 y 7; los términos "superior" e "inferior" que se utilizan a continuación se refieren a dicha posición vertical de montaje, mientras que los términos "aguas arriba" y "aguas abajo" se emplean con referencia al sentido de flujo del líquido, es decir, de arriba hacia abajo en el dispositivo.

Como se ilustra en las figuras 1 y 2, la boquilla de llenado, designada en su conjunto mediante la referencia numérica 1, incluye un cuerpo 2 atravesado axialmente por un conducto 3 con forma general sensiblemente cilíndrica; más concretamente, en el ejemplo ilustrado que debe convenir para la mayoría de las aplicaciones, el conducto 3 es sensiblemente cilíndrico de revolución. Hacia el extremo inferior (abajo en las figuras 1 y 2) de la boquilla, el conducto 3 se evasa y está definido por una pared troncocónica 4 (denominada más adelante pared troncocónica exterior 4).

En el interior del conducto 3 está dispuesto un núcleo central 5 de forma cónica que, en el ejemplo representado, posee una forma cónica de revolución. El núcleo 5 está dispuesto coaxialmente al conducto 3 y posee un ángulo de conicidad sensiblemente idéntico al de la pared troncocónica 4 mencionada, a la vez que tiene una dimensión transversal inferior a la de la pared 4. De este modo, la pared troncocónica exterior 4 del cuerpo y la pared cónica interior del núcleo cónico 5 definen un paso 6 anular o casi anular (con forma de judía) que, en el ejemplo considerado, es circular o en arco de círculo.

El núcleo central cónico 5 tiene su punta 9 situada aguas arriba, es decir, girada hacia la parte superior del cuerpo, en el interior del conducto cilíndrico 3 y se extiende hasta el extremo inferior del cuerpo 2; la base del núcleo cónico es sensiblemente coplanaria con el borde anular inferior del cuerpo 2.

Para sostener el núcleo cónico 5 en posición central, coaxialmente al conducto 3, se prevé un pie de soporte 7 interpuesto entre el núcleo cónico 5 y el cuerpo 2 (figura 2). El pie 7 debe estar conformado para sostener fuertemente el núcleo cónico 5, de manera a evitar las deformaciones y/o vibraciones del mismo y mantener una conformación geométrica estable del paso 6, a la vez que se perturba al mínimo el flujo líquido.

En la configuración ilustrada en la figura 2, el pie 7 se extiende desde una zona situada aguas arriba de la punta 9 del cono 5 en dirección al paso 6. En el ejemplo ilustrado, el pie 7 se extiende sobre toda la longitud del núcleo cónico 5, hasta su base, de manera que el orificio 6 no tiene forma de anillo cerrado sino forma de anillo abierto o de judía, como se observa en la figura 3.

El pie 7 puede estar conformado en forma de diedro que posee una base que reposa en la pared del conducto 3 y una arista 10 que coincide con el eje del núcleo cónico 5, extendiéndose en la prolongación de la generatriz de dicho núcleo, como se observa en la figura 2. De ello resulta que, de detrás hacia delante, el pie con forma de diedro se funde progresivamente en el núcleo cónico, apareciendo totalmente la forma del diedro únicamente aguas arriba de la punta del núcleo cónico (véase la figura 5) y desapareciendo totalmente, fundida en la forma cónica del núcleo, en la parte inferior del dispositivo (figura 3); entre los dos extremos, sólo se puede observar el diedro en parte (figura 4).

En su extremo superior, la cara transversal 8 del diedro está inclinada, desde la base hacia la arista, desde aguas arriba hacia aguas abajo, como se observa en la figura 2.

Además, como se observa en la figura 4, el pie 7 se conecta, por una parte, con el núcleo cónico 5 y, por otra parte, con el cuerpo 2 mediante molduras redondeadas, de manera que no presenta zona muerta o zona de retención alguna para el flujo líquido.

En una boquilla conformada como se acaba de exponer, el orificio 9 mediante el que se abre el paso 7 se extiende en arco de círculo, como se ilustra en la figura 3. En el ejemplo de realización ilustrado, la extensión angular del orificio 9 es de alrededor de 270º, mientras que la extensión angular del pie 7 es del orden de 90º.

La boquilla que se acaba de describir con referencia a las figuras 1 a 5 puede revelarse difícil de fabricar en forma monobloque debido a mecanizados delicados de realizar (siendo la pieza metálica, por ejemplo de acero) y debido a sus formas interiores complejas. Por lo tanto, puede ser interesante fabricarla en forma de dos piezas: una pieza 11 constituida por un tramo inferior (que reúne una parte del cuerpo 1, una parte del núcleo cónico 5 y una parte del pie 7) correspondiente, axialmente, al paso cónico divergente 6; la otra pieza 12 está constituida por el tramo restante del cuerpo 1, es decir, el situado por encima del paso cónico divergente 6. Las dos piezas 11 y 12 se unen a continuación una a otra y se solidarizan, por ejemplo mediante soldadura. Este modo de realización se ilustra en la figura 6.

La boquilla de llenado descrita anteriormente y representada en las figuras 1 a 7 incluye un orificio 6 de chorro de líquido que se extiende según un contorno en arco de círculo (sobre alrededor de 270º en los ejemplos ilustrados). De ello resulta, dado que este orificio no se extiende sobre una vuelta completa (360º), una reducción del caudal de líquido y, por lo tanto, una velocidad menor de llenado de los recipientes.

Es posible, recurriendo a una disposición del pie 7, realizar un orificio 6 totalmente circular con, en contrapartida, una menor sección de unión entre el pie 7 y el núcleo central cónico 5, y un voladizo inferior a este último. Para ello, el pie 7 no se extiende hasta el extremo inferior del núcleo cónico 5, sino que se interrumpe aguas arriba de dicho extremo inferior, incluso preferiblemente se interrumpe aguas arriba del comienzo del paso troncocónico divergente 6, como se ilustra en la figura 9 que muestra, solos, vistos desde arriba, el núcleo cónico 5 y, debajo de éste, el pie 7. Proporcionando al pie 7 un extremo inferior perfilado, es posible hacer que los chorros líquidos que fluyen a cada lado de dicho pie 7 se reúnan aguas abajo, formando una cortina de líquido totalmente circular que fluye por el orificio 6, también totalmente circular (véanse las figuras 7 y 8).

Claims (6)

1. Boquilla de llenado (1) para distribuir un líquido en un recipiente, del tipo en el que la boquilla incluye un paso (6) de distribución del líquido de sección por lo menos casi anular que acondiciona, en el orificio de salida, un chorro líquido en paraguas, siendo definido dicho paso por dos paredes enfrentadas sensiblemente paralelas y sensiblemente troncocónicas, una exterior perteneciente a un cuerpo (1) de boquilla y una interior perteneciente a un núcleo central (5) de forma cónica que se ensancha en dirección a dicho orificio y soportado mediante unos medios de soporte interpuestos entre dicho núcleo y el cuerpo de boquilla (1), sensiblemente coaxialmente en un conducto (3) sensiblemente cilíndrico definido en el cuerpo de boquilla (1) y terminando mediante dicha pared troncocónica exterior (4),

caracterizada porque dichos medios de soporte incluyen un pie (7) que está interpuesto entre dicho núcleo cónico (5) y por lo menos la pared del conducto cilíndrico (3) y que se extiende por lo menos desde la punta (9) del núcleo central (5) cónico en dirección al orificio,

porque el pie (7) tiene forma de diedro que reposa sobre la pared del conducto (3) y que incluye una arista que coincide con el eje del núcleo central cónico, y

porque la pared (8) transversal aguas arriba del pie, con forma aproximadamente triangular, está inclinada, desde abajo hacia arriba, desde aguas arriba hacia aguas abajo.

2. Boquilla de llenado, según la reivindicación 1, caracterizada porque el pie (7) se extiende hasta el extremo inferior del núcleo cónico y porque el orificio de distribución (6) posee una forma de judía.

3. Boquilla de llenado, según la reivindicación 1, caracterizada porque el pie (7) no se extiende hasta el extremo inferior del núcleo cónico y porque el orificio de distribución (6) posee una forma anular completa.

4. Boquilla de llenado, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el pie (7) tiene su origen aguas arriba de la punta (9) del núcleo cónico (5) y porque la arista (10) del diedro formado por el pie, entre su origen y la punta del núcleo cónico, está inclinada y situada sensiblemente en la prolongación de la generatriz superior del núcleo cónico.

5. Boquilla de llenado, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el núcleo central (5) es sensiblemente cónico de revolución, porque el canal (3) es sensiblemente cilíndrico de revolución, y porque el orificio (6) de distribución forma una judía que se extiende sensiblemente en arco de círculo.

6. Boquilla de llenado, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el pie (7) se conecta respectivamente al núcleo central cónico (5) y a la pared del conducto cilíndrico (3) mediante molduras redondeadas.