Una válvula magnética de precisión, originalmente diseñada para ayudar a dirigir el módulo de aterrizaje hacia el cometa, encontró una aplicación terrestre inesperada en la oficina de transferencia de tecnología y la patente de la ESA: agregar sabores a las bebidas en cuestión de milésimas de segundo por cada lata o botella. . Crédito: KTW Systems
Una válvula magnética de precisión, originalmente diseñada para ayudar a dirigir el módulo de aterrizaje hacia el cometa, encontró una aplicación terrestre inesperada en la oficina de transferencia de tecnología y la patente de la ESA: agregar sabores a las bebidas en cuestión de milésimas de segundo por cada lata o botella. .
Los carruseles modernos de llenado de bebidas ya son milagros de la automatización, generalmente capaces de llenar cientos de botellas, latas o cartones por minuto. Pero estos complejos sistemas están optimizados para lotes de producción grandes y únicos. Mientras tanto, el mercado avanza.
“Visite cualquier supermercado hoy y verá una amplia gama de bebidas diferentes, desde bebidas energéticas hasta aguas aromatizadas”, explica Wolfgang Teichmann, director general de KTW Technology.
“Sin embargo, los sistemas de llenado tradicionales no pueden mantenerse al día de manera efectiva con esta cartera de productos ampliada. Cambiar entre el llenado de diferentes productos requiere más tiempo de inactividad para mantener las tuberías secas y limpias, ya que los fabricantes no quieren que los sabores residuales contaminen el siguiente lote.
“En cambio, nuestro objetivo era crear una solución en la que se pudieran utilizar menos válvulas de dosificación más rápidas para entregar los aromas como un concentrado al final del proceso de llenado, haciendo que los sistemas sean más flexibles y eficientes energéticamente, y reduciendo significativamente el tiempo y los recursos. perdido durante la limpieza. “
El objetivo era diseñar una solución más eficiente y sostenible. Para hacer esto posible, KTW ha utilizado la tecnología espacial: una válvula de precisión de respuesta rápida que, sorprendentemente, tiene solo una parte móvil: una bola que está asentada en el “asiento de la válvula”, manteniendo la válvula cerrada hasta que la mueve un campo magnético para ábralo en una milésima de segundo o milisegundo.
Basado en la tecnología “SmartValve”, el sistema de dosificación de precisión de alta velocidad de KTW puede proporcionar dosis extremadamente precisas de 0,1 a 3,0 ml, que normalmente se utilizan para añadir sabor a un “líquido base” precargado como el agua, y está especialmente diseñado para minimizar el desperdicio. La tecnología es, además, la tecnología base para varias soluciones industriales, fabricadas por KTW, para aumentar la eficiencia y reducir las emisiones, pesticidas o desechos.
De hecho, la válvula magnética fue diseñada originalmente para este mismo propósito por el ingeniero espacial Dietmar Neuhaus del Centro Aeroespacial Alemán DLR. Su objetivo era lograr una maniobrabilidad precisa de los satélites utilizando “motores a reacción de gas frío” en los que se liberan pequeñas cantidades de gas para obtener movimiento, como el lanzamiento de un globo. La idea se propuso inicialmente para la nave espacial Rosetta Philae, aunque finalmente se eligió un método alternativo.
“Este diseño de válvula tiene muchas ventajas sobre los diseños tradicionales, incluidos los resortes”, explica Dietmar Neuhaus. “Con una sola pieza móvil, tiene un ciclo de vida muy largo. Su función de conmutación directa significa que reacciona muy rápidamente a las señales entrantes y administra la dosis con mucha precisión “.
Con la ayuda de EurA, uno de los intermediarios tecnológicos de la ESA en Alemania, a KTW se le ocurrió la idea de utilizar y desarrollar aún más la tecnología de válvulas. Posteriormente, su desarrollo fue apoyado por el proyecto de demostración de transferencia de tecnología de la ESA.
Wolfgang Teichmann agrega: “En un sistema de dispensación de bebidas típico, normalmente se requiere un carrusel con una gran cantidad de válvulas para llenar los contenedores con el líquido final, a menudo más de cien, mientras que nuestra solución solo requiere de una a tres válvulas para proporcionar microdosis de concentrado al final de la línea. Velocidad y precisión son fundamentales. Podemos llenar hasta 120.000 latas por hora.
“La longevidad también es importante en la industria del llenado. Las válvulas tienden a tener una vida corta, mientras que nuestras válvulas, con solo una parte móvil, han demostrado que soportan más de 10 mil millones de dosis y requieren menos mantenimiento. Y cuando es necesario, la reparación es rápida y sencilla, y lleva unos minutos en lugar de las semanas de una reparación estándar del sistema. Simplemente reemplace la bola y el asiento de la válvula “.
El sistema de dosificación precisa de alta velocidad KTW puede integrarse en un sistema de producción existente o implementarse por sí solo.
Fotograma de la animación de Philae separándose de Rosetta y llegando a la superficie del cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko en noviembre de 2014. Fuente: ESA / ATG medialab
“Como empresa, estamos motivados para aumentar la eficiencia, reducir el desperdicio y aumentar la sostenibilidad, guiados por nuestro lema” SpaceTech 4 Planet Earth “, señala Wolfgang Teichmann. “Por ejemplo, nuestro sistema Air Flow Saver permite a los usuarios ahorrar hasta un 90% de su consumo de aire comprimido: la industria alemana gasta 4.500 millones al año en aire comprimido, que cuesta entre ocho y diez veces más que las fuentes de energía convencionales.
“Con una idea de cómo funciona en la práctica, un cliente puede usar aire comprimido para secar una etiqueta Tetrapak antes de agregar la fecha de llenado. Por lo general, este aire comprimido se sopla continuamente, pero nuestro sistema solo abre la válvula cuando el sensor de visión muestra que la etiqueta solo está presente durante 30 milisegundos a la vez. Al pasar cinco tetrapacks por segundo a través de la estación de purga, se ahorra el 85% del aire comprimido. Y como estamos pulsando en tiempo real, el soplado aumenta el efecto de secado. ”
Proporcionado por la Agencia Espacial Europea