Envasado de botellas con mínima pérdida de producto

Cuando se trata de un llenado seguro y con mínimas pérdidas, entra en juego la física: debido a la velocidad de rotación y los cambios de dirección, particularmente en la transición de la estrella de transferencia al taponador, se generan altas fuerzas centrífugas que actúan sobre el contenido de los envases. Esto puede hacer que el líquido se derrame de la botella. Aunque en cada caso solo se pierdan unas pocas gotas, con hasta 90.000 ciclos de llenado por hora, la cantidad de producto desperdiciado se acumula rápidamente. Otro aspecto es la higiene. Resulta fácil imaginar que el derrame de bebidas azucaradas contamina los envases en la zona del cuello y el cierre, e incluso puede favorecer la formación de moho. Al mismo tiempo, la máquina también se ve afectada, lo que aumenta la frecuencia de limpieza a la vez que consume un valioso tiempo de producción.

Dos grupos de parámetros

A fin de contrarrestar estos efectos, Dominik Weirich lleva realizando cálculos CFD desde 2013. “Con el aumento continuo de las velocidades de llenado, la tecnología se acerca a un límite físico, por lo que debemos tener en cuenta el rebose del líquido al diseñar la máquina”, explica el ingeniero de desarrollo de KHS en la planta de Bad Kreuznach. Otro aspecto importante es la higiene. “Analizamos primero los parámetros geométricos de los envases de bebidas: aquí investigamos el efecto de la forma de la botella, el nivel de llenado y el diámetro de la boca. Particularmente al tratarse de nuevos proyectos de líneas, esto se lleva a cabo en estrecha colaboración con nuestros expertos de Bottles & Shapes al modificar las geometrías o reducir el peso de las botellas. A continuación, evaluamos los parámetros físicos de las máquinas que dependen del rendimiento, la división de la máquina y el diámetro de las estrellas. En esta fase, es relativamente sencillo efectuar ajustes. Sin embargo, cuando se trata de los envases, generalmente se requiere un proceso más iterativo y exhaustivo”.

Aumento en el número de simulaciones

En términos generales, cuanto mayor es el nivel del líquido y más cerca está de la boca de la botella, mayor es la probabilidad de derrame. La interacción de los distintos factores requiere cálculos que se incorporan tanto en el área de diseño como en la de ofertas. Weirich ya ha realizado alrededor de 850 de estas simulaciones, y la tendencia sigue en aumento.