Fue cualquier cosa menos un comienzo lento. En 1974 Krones presentó su primera llenadora y tan solo un año después Hermann Kronseder revolucionó el sector con un concepto radicalmente nuevo: el bloque de máquinas. Por bloque de máquinas se entiende la conexión mecánica de diferentes máquinas sin necesidad de utilizar cintas transportadoras. La tecnología de bloques sigue siendo un rasgo definitorio de nuestra empresa, por lo que le dedicaremos un artículo aparte en ocasión de su 50 aniversario el año que viene. En este artículo nos centraremos en la tecnología de llenado. Pero volvamos a la tecnología de llenado clásica, porque los avances en este campo también han sido impresionantes. Las primeras máquinas llenadoras ya alcanzaban capacidades de producción de decenas de miles de envases por hora. Un folleto de septiembre de 1977 cita 50.000 envases por hora para un primer bloque de Krones.
Hace 50 años Krones tenía 23 años y era líder tecnológico patentado en el sector de la tecnología de etiquetado. Más tarde, en 1974, Hermann Kronseder dio muestras de previsión y comenzó a diversificar su negocio. En cuestión de un año, lanza una llenadora y una lavadora. No tardaron en fijarse nuevos estándares también para estas tecnologías, como se demuestra echándole un vistazo al desarrollo de la tecnología de llenado.
Hasta los años ochenta, la cerveza y las gaseosas se envasaban principalmente en botellas de vidrio, al menos en Europa. Luego llegaron el zumo, el vino, los licores y el agua mineral, que en aquella época no estaba tan extendida como ahora. En EE. UU., en cambio, se apostaba muy fuerte por las latas porque los envases no retornables pasteurizados y livianos tenían que ser transportados largas distancias en tren y en camión. Por consiguiente, Krones comenzó a abastecer el mercado de las latas a partir de 1989 con su propia llenadora. Los primeros modelos siguen estando equipados con válvulas de llenado y tubos de gas de retorno de control exclusivamente mecánico.
La llenadora volumétrica de latas, un bestseller
En 1993 Krones se desmarca de la competencia con el desarrollo de la llenadora volumétrica de latas VOC. Lo que la caracteriza es el control de la cantidad de llenado; en lugar de utilizar sondas de medición o tubos de gas de retorno para ajustar el nivel de llenado en la lata, será una cámara de medición de alta precisión con sonda de flotación integrada la que liberará la cantidad exacta de líquido en la lata. Con esta característica única, la máquina se convierte en un éxito de ventas y mantiene su gran éxito durante muchos años. El diseño con cámara de medición estaba disponible inicialmente también para botellas (llenadora VO), pero posteriormente fue sustituido por un sistema con tecnología de medición del caudal.
En 1995 Krones construyó la llenadora de latas más grande del mundo con un carrusel de seis metros de diámetro y un rendimiento de 120.000 latas por hora. Tres de estas llenadoras gigantescas fueron a parar a Sudamérica.
Llega la botella de PET
Pero demos un paso atrás en la historia y dediquémonos a una segunda categoría de envases, la botella de PET o, para ser más concretos, la tecnología de llenado de este tipo de botellas, que inició su andadura en Krones en 1987. Y como cualquier envase, la botella de PET también tiene sus cosas. La botella de PET es susceptible de sufrir el llamado scuffing o aparición de marcas concéntricas cuando las botellas rozan entre sí estando sobre el transportador. El sistema de sujeción de envases por el cuello en el carrusel de la llenadora fue desarrollado para transportar las botellas para que tuvieran el menor contacto posible. En lugar de cilindros elevadores como en el caso de la llenadora de envases de vidrio, la primera llenadora de PET cuenta con un carro desplazable en vertical en cada válvula de llenado en torno al depósito anular para recibir las botellas. Una placa de soporte en el extremo inferior del carro con un rebaje en forma de U sostiene el anillo de soporte de la botella en la rueda de la estrella de entrada. A continuación, la botella se eleva y se hermetiza contra la válvula de llenado. Este planteamiento ofrece otra ventaja contundente: salvo en contadas ocasiones, la mayoría de las botellas de PET tienen la boca de idéntico tamaño, por lo que no es necesario remodelar nada al cambiar de envase.
En 1989, este concepto se presenta en la Interbrau de Múnich junto con una máquina sopladora en línea de otro fabricante. En aquella época, el paso de las botellas colgando a la nueva llenadora de PET todavía se realizaba con un transportador aéreo. “Krones revolucionó de esta manera la tecnología de las líneas industriales y la competencia tuvo que ponerse las pilas”, afirma Matthias Wahl.
Desde 1995 se desarrollará el procesamiento de envases con pinzas controlables de agarre. Partiendo inicialmente de pinzas de cuerpo para botellas de vidrio, el siguiente paso fue desarrollar pinzas controlables de agarre por el cuello para botellas de PET con anillo de soporte. Todas las ruedas de estrella de las máquinas podrán equiparse con pinzas de agarre. Las curvas de guiado de las ruedas de estrella ya no serán necesarias. En 1997 Krones presenta su sistema de sujeción por el cuello sin marcas de roce para PET con el PET Superbloc, bloque compuesto de enjuagadora, llenadora y taponadora. En 2009, la compañía apostó pues por la tecnología de bloques lanzando el ErgoBloc L con sujeción continuada de envases por el cuello desde la sopladora hasta la etiquetadora, pasando por la llenadora y la taponadora. Esto hace que los transportadores aéreos sean superfluos.
Electrónica en la tecnología de llenado
Tras este paréntesis sobre la lata y la botella de PET, volvamos al desarrollo general de la tecnología de llenado, prestando especial atención al principio de funcionamiento. Hasta finales de los años ochenta, las llenadoras Krones eran controladas de forma puramente mecánica con mandos de leva dispuestos en la parte exterior del carrusel de la llenadora que movían las válvulas de empujador. La velocidad de llenado estaba condicionada por tanto únicamente por el diseño mecánico de la máquina. No era posible modificar así como así los parámetros de llenado para otros tipos de bebida. Esto no fue posible hasta que no se desarrollaron conceptos de llenado en los que el control de las válvulas estuviera centralizado. Krones implementó esta idea con el sistema de llenado VP y en 1991 lanzó al mercado la primera llenadora electroneumática. En este concepto, las válvulas se accionan neumáticamente y el aire comprimido necesario es controlado eléctricamente de manera centralizada. Ubicar la electrónica junto a las válvulas, es decir, en la sección húmeda de la línea, era algo que no se osaba hacer en aquella época.
En las válvulas de llenado, Krones dispuso además sondas para el control electrónico del nivel de llenado durante el proceso de llenado. Por primera vez era posible controlar por software el tiempo exacto de llenado independientemente de la velocidad que tuviera la llenadora y optimizar los parámetros del proceso. “El sistema de llenado, más tarde llamado Sensometic, fue un paso decisivo para Krones”, afirma Matthias Wahl.
Iniciación en el llenado estéril
Sobre la base de estas válvulas electroneumáticas Krones construyó en 1992 su primera llenadora para el llenado estéril de cerveza. Con esta llenadora las botellas se esterilizan mediante barrido con vapor antes del llenado. La solución iba dirigida a las cervecerías que deseaban prolongar la vida útil de su cerveza pero que se resistían a su pasteurización porque el tratamiento térmico podría afectar al sabor. Con la llenadora para el llenado estéril de cerveza Krones se inició también en el llenado aséptico de bebidas (véase recuadro).
En la década de los noventa, las cifras de ventas de llenadoras se dispararon. En 1990 Krones suministró su llenadora número 500 a una cervecería bávara. Solo tres años más tarde, la máquina número 1.000, una llenadora volumétrica de latas, llegaba a Irlanda. Y en el año 2000 Krones recibe finalmente el pedido de la llenadora número 2000.
Diseño higiénico y sistema electrónico integrado
Un ejemplo de diseño higiénico sencillo pero eficaz es el Rooftable combinado con el resguardo independiente, con el cual Krones marcará tendencias desde el año 2000. Hasta entonces, las llenadoras disponían de mesas planas en las que podían acumularse restos de bebidas y fragmentos de vidrio, lo que suponía un riesgo higiénico. El Rooftable, en cambio, estaba inclinado a modo de tejado a cuatro aguas para que los líquidos pudieran drenar y los fragmentos, resbalar. Hoy en día, estas superficies inclinadas son estándar en los enfoques de llenado higiénico.
Cinco años después, Krones suprimirá completamente la mesa de la llenadora de PET F1. Los residuos de bebidas y productos de limpieza podrán pues escurrirse libremente. Una llenadora sin mesa solo es posible si la electrónica de los distintos accionamientos eléctricos del carrusel de la llenadora y las estrellas están sincronizadas. Hasta ahora, esto se hacía mecánicamente con ruedas dentadas ubicadas debajo de la mesa, estando así protegidas por ella. En el caso de la F1, en cambio, cada estrella está montada en una columna “Monotec” y lleva integrado su propio motor. Era la primera vez que la electrónica de control se integraba también cerca de las válvulas de llenado y, por tanto, en la sección húmeda de la máquina. “La llenadora F1 presentada en drinktec de 2005 fue un concepto pionero que muchos competidores han seguido en mayor o menor medida como modelo”, explica Matthias Wahl.
Llegan nuevas bebidas
En 2002 Krones se inició en el llenado de leche, introduciendo para ello células de pesaje. La leche hace espuma al verterla, por lo que no funciona la medición clásica del nivel de llenado. Su conductividad eléctrica es demasiado baja para medir el caudal. La precisión en la cantidad de llenado se determinaría pues mediante pesaje.
El sistema de doble flujo para zumo con trocitos de fruta llegará en 2012. Con este sistema, el zumo y los trocitos de fruta se calientan y se llenan por separado. El sistema de dosificación FlexiFruit garantiza que la proporción de partículas de fruta dentro de la botella sea precisa.
Dynafill, la revolución del proceso de llenado
Hasta que Krones presentara la Dynafill en 2017, los expertos estaban convencidos de que las bebidas que contenían CO₂ debían llenarse a contrapresión, ya que de lo contrario se formaba demasiada espuma. “Y entonces un compañero dijo: eso es demasiado lento”, cuenta Matthias Wahl. Su idea era llenar una botella bajo vacío con una bebida carbonatada bajo presión y poner el tapón sin descargar antes dicha presión a la atmósfera.
Este concepto alberga un montón de ventajas. En el caso de la cerveza, se obtienen valores de oxígeno extraordinariamente bajos, puede llenarse sin necesidad de enfriar previamente el producto, el nivel de llenado puede ajustarse compensando la presión entre la botella y el depósito y, al suprimir la transferencia de la botella (con inyección de agua para evitar la formación de espuma) a una taponadora independiente, se reduce significativamente el riesgo de contaminación. Gracias al proceso de llenado en caliente, no se produce condensación tras la llenadora, lo que significa que no se precisa ningún precalentador de botellas. Sin sonda ni tubo de gas de retorno, es posible aprovechar toda la apertura transversal de la botella, lo que permite llenarla con extrema rapidez. “El compañero del que hablaba lo había montado en el laboratorio y un día vino a mí con él. Eso fue en enero de 2014, lo recuerdo como si fuera hoy”, recuerda Wahl. “Al día siguiente se lo presentó a Volker Kronseder y él decidió: lo haremos”.
En 2017, la Dynafill se exhibía en la drinktec, demostrando que el llenado y el taponado de botellas de cerveza era posible en menos de cinco segundos. Todo un récord mundial. “Este es un argumento de venta único para Krones y disponemos de muy buenas patentes”, subraya Wahl.
Además, en 2017, Krones traslada su tecnología de bloques al llenado de latas, equipando el Modulfill Bloc FS-C con una taponadora de su propia cartera.
La Dynafill en detalle – explicada por dos colegas de Krones que participaron en su desarrollo
100.000 botellas de PET por hora
En el año 2022 Krones marcará otro hito, esta vez en cuanto a rendimiento, y lo hará con la tecnología de bloques para ser más exactos (y con esto volvemos al comienzo del artículo). Un ErgoBloc L es el primer sistema del mundo en procesar más de 100.000 botellas de PET por hora. El punto crítico es la llenadora, porque el planteamiento clásico de “cuanto más grande el carrusel, mayor rendimiento” se ve frustrado por la física: a altas velocidades, la fuerza centrífuga haría que el nivel de llenado en la salida de la llenadora se inclinara y el producto se derramara de la botella. El avance se produjo con la idea de equipar el bloque con dos unidades modulares de llenado y taponado en lugar de una única llenadora gigante.
La Dynafill también entrará en una nueva fase de desarrollos: en 2024, la Dynafill utilizará por primera vez la inteligencia artificial con el fin de ajustar de forma automática y precisa el nivel de llenado. Como cada año, se trató de otra innovación de Krones que causó furor en el sector y seguramente no será la última.
