50 años del bloque de máquinas: una mirada al pasado y al futuro

En 1975, Hermann Kronseder abordó una idea a la que llevaba tiempo dándole vueltas: interconectar mecánicamente las máquinas, preferiblemente sin que los envases se desplazaran libremente sobre cintas transportadoras, creando un bloque en el que estrellas o tornillos sinfín trasladaran las botellas estando separadas entre sí de una máquina a la siguiente. Esto supuso una revolución en la construcción de maquinaria de envasado de bebidas, ya que por aquella época casi todas estas máquinas se instalaban a cierta distancia una de otra. Únicamente la llenadora y la taponadora conformaban una unidad. Las máquinas estaban conectadas mediante largas cintas transportadoras con mesas pulmón para evitar que los incidentes se propagaran por toda la línea. Y también se necesitaba un mínimo de estos pulmones para garantizar la eficiencia de la línea, en consonancia con la opinión predominante de la época. 

Hermann Kronseder, en cambio, deseaba evitar en lo posible los trayectos pulmón. En los años setenta, el envasado en Europa se realizaba casi exclusivamente en botellas de vidrio. Estas grandes acumulaciones de botellas generan mucho ruido cuando chocan entre sí, y las botellas, sometidas a una elevada presión de acumulación, se pueden romper, caer o atascarse generando incidentes durante la operación. Hermann Kronseder calculó que alrededor del 80 por ciento de los incidentes y paradas que afectan a la eficiencia de una línea se deben a la existencia de estos grandes espacios pulmón. A esto hay que añadir la demanda de espacio, personal y energía de los transportadores, así como sus costes de adquisición. “¡Tiene que haber una solución mejor!”, afirmaba convencido. Su pensamiento, en esencia, era “Si una máquina sufre incidentes recurrentes, entonces no construyo un trayecto pulmón más largo, sino que analizo y elimino la causa del incidente en el nacimiento de la máquina misma”. Y si se consigue que las diferentes máquinas marchen prácticamente sin sufrir incidentes, entonces también será posible interconectarlas formando un bloque, opinaba. 

“Es más fácil decirlo que hacerlo”, comenta Matthias Wahl, actual jefe del departamento de patentes, durante la entrevista de investigación para este artículo. Recuerda cómo Hermann Kronseder le relató el inicio del bloque de máquinas en un viaje de negocios que hicieron juntos: “Jugaba con la idea desde hacía tiempo, pero al principio carecía de los requisitos técnicos para implementarla: hasta la década de los años sesenta, era normal disponer de dos o tres etiquetadoras después de una llenadora rápida para que la línea alcanzara el rendimiento deseado. En aquella época, las etiquetadoras solían causar más incidentes que las llenadoras. Pero cuando a principios de los años setenta Krones lanzara al mercado un conjunto de etiquetado de alto rendimiento tan fiable que una sola etiquetadora pudiera con las llenadoras más potentes, fue la primera vez que el bloque de máquinas fue técnicamente posible”. Otra dificultad por aquel entonces era el accionamiento. Las máquinas interconectadas mecánicamente en el bloque se accionan de forma centralizada y funcionan a idéntica velocidad. Los controladores electrónicos y los variadores de frecuencia para motores trifásicos regulables continuamente que se utilizan hoy en día, y con los que cada máquina se controla individualmente, eran prácticamente impagables por aquella época. 

El bloque de máquinas revoluciona el sector 

A principios de los años setenta, Hermann Kronseder defendía su idea en solitario; nadie creía que un bloque de máquinas pudiera funcionar. Pero él siguió en sus trece. El desencadenante para que finalmente se ejecutara el bloque de máquinas, sistema relativamente silencioso, fue la entrada en vigor en Alemania en 1974 de una nueva normativa de protección laboral contra el ruido, sobre todo porque desde ese año Krones contaba en su programa con sus propias máquinas llenadoras y taponadoras. Finalmente, consigue convencer a una cervecería para que pruebe su prototipo. En 1975 se pone en marcha en el Alto Palatinado el primer “Krones BLOC” compuesto de llenadora, taponadora y etiquetadora, bloque que consigue aumentar la eficiencia de esta línea de llenado del 75 al 97 por ciento. Todo un éxito y el inicio de una tecnología que revolucionaría el sector y que ha moldeado nuestra empresa como ninguna otra hasta el día de hoy. 

“Hermann Kronseder y su equipo consiguieron mantener bajo control los incidentes de cada una de las máquinas, interconectándolas en bloque de manera que la cervecería obtuviera una ventaja real”, explica Franz Obermeier, jefe de Tecnología de llenado de Krones y desde hace años también involucrado en la Tecnología de bloques en este sector: “Eso es exactamente lo que seguimos haciendo hoy en día. Seguimos optimizando el concepto e incorporando funciones y sistemas de manera que generen un valor añadido para nuestros clientes. Crear un bloque es muy divertido”.

Krones sigue avanzado en su concepto de “bloque” 

Y no se detiene en el bloque de etiquetadora-llenadora de 1975. En Krones, desde hace 50 años, se desarrollan nuevas soluciones en bloque (véase la cronología al final de este artículo). Se trata de un concepto avanzado que exige mucha innovación, entonces como ahora. La siguiente generación de bloques integrará la inspeccionadora de botellas vacías, lo que supone cierto riesgo de pérdida de rendimiento, ya que, si se rechazan demasiados envases debido a la mala calidad de las botellas, aparecerían huecos y no se aprovecharían al máximo las capacidades de producción de la llenadora. “Por esta razón, en 1977 Krones adoptó la innovadora idea del bloque electrónico de máquinas. La inspeccionadora está equipada con su propio accionamiento regulable de forma continua para que marche más rápidamente cuando esté descartando mucho”, explica Matthias Wahl. El SynchroBloc conecta electrónicamente la inspeccionadora y la llenadora, pero la taponadora y la etiquetadora posteriores siguen estando conectadas de manera mecánica. 

El fundamento de la siguiente fase de desarrollo es, una vez más, la protección acústica, afirma Wahl: “Solo porque Krones ya contaba con el bloque de máquinas en su haber, el Ministerio Alemán de Fomento nos subvencionó en 1982 el desarrollo de una línea de llenado de bajo nivel acústico”. En dicho proyecto, Krones construyó un SuperBLOC de muy alto rendimiento compuesto por una inspeccionadora, una llenadora, una taponadora y una etiquetadora, implementando soluciones silenciosas para el transporte, la alimentación y la descarga de botellas en torno al bloque. “De muy alto rendimiento” significaba en 1983 producir 60.000 botellas por hora. Con esta línea, Krones logró un gran avance. El bloque fue instalado en una cervecería de Múnich que por aquel entonces tenía previsto aumentar su rendimiento pero que no tenía espacio suficiente como para albergar una línea convencional. Un ejemplo clásico de uso del SuperBLOC. Durante la Interbrau de 1985, Krones invitó a sus clientes a visitar la cervecería para que vieran más de cerca esta tecnología. “A menudo había más clientes interesados visitando la sala de embotellado que en nuestro stand de la Feria”, escribe Hermann Kronseder en sus memorias. El SuperBLOC, inicialmente destinado para envasar botellas de vidrio, sigue perfeccionándose. En la drinktec de 1993, Krones presenta un SuperBLOC en ejecución V, el V-BLOC, el primero que incorpora una pantalla táctil para su manejo. 

Bloques para todos los tipos de envases

A partir de 1988 Krones amplía su cartera de envases y en 1992 desarrolla también un bloque de llenadora-taponadora para latas. Las tapas de latas esterilizadas con vapor se colocan en la misma salida de la llenadora para que sean cerradas inmediatamente después en el carrusel de la taponadora. Desde 2017, el bloque de latas está disponible como Modulfill Bloc FS-C con la cerradora de latas Modulseam propia de Krones y, desde 2020, opcionalmente con tecnología de aisladores para bebidas delicadas. 

Asimismo, a finales de los ochenta, las entonces novedosas botellas de PET marcaron el inicio de toda una serie de soluciones en bloque. En 1988, Krones presentó una versión inicial del futuro Contiform Bloc, aunque éste todavía contaba con un transportador aéreo entre la máquina sopladora y la llenadora. Al no ser botellas rígidas, las botellas de PET son especialmente susceptibles de sufrir el llamado scuffing, es decir, que se le generen anillos de roce y arañazos cuando chocan durante el transporte o cuando rozan contra las superficies de guiado, por lo que desde 1995 Krones desarrolló un nuevo sistema de sujeción de envases por el cuello con pinzas de agarre. Dicho sistema sujeta las botellas exclusivamente por el cuello, o más exactamente por sus anillos de soporte, y las transporta suspendidas y sin contacto. Lo más destacado de la nueva tecnología es que el anillo de soporte de la botella de PET permanece siempre a la misma altura al pasar por la enjuagadora, la llenadora y la taponadora, independientemente de las dimensiones de la botella en cuestión. Esto elimina la necesidad de regular los cabezales de cada máquina individual para que se ajuste a la diferencia de altura de los envases. En 1997 Krones presentó un PET-SuperBLOC, compuesto de enjuagadora, llenadora, taponadora y etiquetadora con el nuevo sistema de sujeción de envases por el cuello. 

Tras el lanzamiento de la primera máquina sopladora de Krones en 1997, le siguió en 1999 el Contiform Bloc para bebidas sin gas en su forma actual con sopladora, llenadora y taponadora; y para bebidas con CO2 todavía en una variante con enjuagadora interconectada en bloque. Poco después llegó una versión para agua sin gas o zumos, en la que la máquina sopladora y la llenadora están ubicadas deliberadamente a cierta distancia una de otra por razones microbiológicas. Las botellas individuales se transfieren mediante un transportador lineal (una cinta dentada con pinzas de sujeción de envases por el cuello) a través de una zona de esclusas. La limpieza con espuma de la llenadora puede realizarse sin afectar a la máquina sopladora.

Hitos para el PET 

Con una penetración de mercado cada vez mayor por parte de las botellas de plástico, los avances en la tecnología de bloques continúan a buen ritmo. Con el sistema PET-Asept system, Krones realiza un bloque compuesto por inyector, enjuagadora y llenadora en la sala limpia para el envasado de bebidas microbiológicamente sensibles en condiciones estériles. En este caso también, la máquina sopladora está situada a cierta distancia de la sala limpia, donde se encuentra la sección interconectada en bloque, y se conecta mediante un transportador lineal con pinzas de sujeción de los envases por el cuello. Este concepto se expuso en la Feria de muestras de 2005, donde se utilizó una cadena con pinzas de agarre por el cuello en lugar de un transportador lineal. Conforma un pulmón dinámico de botellas que compensa temporalmente las diferencias de velocidad o los incidentes breves que puedan surgir entre la máquina sopladora y la sección posterior de la línea. 

Cuando la Contiroll HS perfeccionada estuvo disponible como etiquetadora con sistema estándar de sujeción de envases por el cuello, también tomó forma el concepto con pulmón dinámico de botellas donde la etiquetadora se ubicaría después de la máquina sopladora o después del pulmón de botellas. Pero las cosas tomaron otros derroteros: Krones desarrolló un concepto de accionamiento de alta precisión con el que todas las máquinas del bloque se accionarían sincronizadas perfectamente entre sí. “También al arrancar y apagar el sistema”, subraya Matthias Wahl: “De esta manera, se logró eliminar el pulmón dinámico de las botellas”. 

Estas y otras muchas innovaciones culminan en 2009 con el primer ErgoBloc L, del mundo. Su particularidad no es solo la integración de la máquina sopladora, la etiquetadora, la llenadora y la taponadora en un único bloque, sino también que la secuencia de las máquinas que presenta es totalmente novedosa: el etiquetado se realiza antes del llenado en la botella de PET recién fabricada por soplado, estando esta seca y libre de polvo. En este caso fue necesario innovar, ya que las botellas de PET vacías con sus finas paredes no son lo suficientemente estables como para soportar el etiquetado. “Así que reciclamos el aire comprimido disponible de la última fase de presurización de la máquina sopladora para pretensar las botellas de PET”, explica Matthias Wahl. “Ese es el fundamento de nuestra filosofía de bloque: hacemos un uso razonable de un recurso del que ya se dispone como es el aire, manteniendo así los costes bajos. Cada paso parece insignificante, pero la suma de todos es lo que hace que la tecnología de bloques de Krones tenga tanto éxito”, subraya: “Fueron necesarios innumerables pasos de desarrollo antes de que el ErgoBloc L funcionara como lo hace hoy”. 

Además de los accionamientos eléctricos individuales totalmente sincronizados de las estrellas y las máquinas, que hacen innecesario el pulmón dinámico de botellas, el sistema también incluye aspectos ventajosos como el control electrónico del ciclo a fin de cubrir los huecos generados por las botellas que se pierdan o se rechacen. Antes, las máquinas siguientes llenaban, etiquetaban y cerraban los envases prácticamente “a ciegas”. Hoy en día, se les notifica la existencia de un hueco mediante una señal electrónica para que omitan dicho hueco. Este comportamiento hace ahorrar etiquetas, adhesivo, producto y tapones. Otros ejemplos incluyen la integración de módulos existentes como el cargador de bobinas de etiquetas múltiple Multireel, que reduce significativamente el esfuerzo operativo, o un robot totalmente automático para cambiar los moldes de soplado, que se presentó en 2017. Así pues, paso a paso, el ErgoBloc L se ha ido convirtiendo en un sistema altamente eficiente y rentable que requiere poca intervención humana y que, además, produce y procesa botellas extremadamente ligeras y de paredes finas a un alto rendimiento. El ErgoBloc L establece un alto estándar en el mercado, especialmente en el sector del llenado de agua.

Ese es el fundamento de nuestra filosofía de bloque: hacemos un uso razonable de un recurso del que ya se dispone como es el aire, manteniendo así los costes bajos. Cada paso parece insignificante, pero la suma de todos es lo que hace que la tecnología de bloques de Krones tenga tanto éxito. Matthias WahlJefe del Departamento de patentes

En 2013, el Contipure AseptBloc hizo realidad una cadena de procesos completa y asépticamente segura. Hoy en día, Krones ofrece soluciones en bloque para PET como sistema modular configurable para cubrir prácticamente todas las tareas que tienen lugar en la sección húmeda: el estirado-soplado, el llenado y el taponado, el etiquetado, incluida la esterilización química o física de las preformas de PET, si es necesario. Y eso no es todo porque también se contempla el bloque en la sección seca, es decir, en el entorno de las embaladoras y las paletizadoras. 

Unir las secciones húmeda y seca de extremo a extremo se acercaría mucho al ideal de Hermann Kronseder de transportar los envases por toda la línea sin entrar en contacto entre sí, pero aún no lo hemos conseguido. “La sección húmeda procesa botellas sueltas de forma continuada una tras otra a gran velocidad, mientras que la sección seca no funciona así, sino que en ocasiones trabaja por ciclos, procesando las botellas y los envases por lotes. Por el momento, esta transición sigue requiriendo algo de pulmón en el proceso de producción”, explica Franz Obermeier: “Contamos con una solución que permite pasar de flujos de envases de una sola vía a flujos de varias vías sin presión y, al mismo tiempo, cumple la función pulmón de las soluciones de transportadores previas en espacios más compactos”. 

Buenas perspectivas de futuro para el bloque 

¿Hay un límite para el bloque de máquinas? “Técnicamente no”, dice Obermeier, “pero el bloque tiene que ser razonable desde el punto de vista de la rentabilidad. Si se avería una máquina del bloque, se para todo el bloque”. Para él, el bloque simboliza el ímpetu innovador de Krones como ninguna otra tecnología: “Hasta el día de hoy, siempre contamos con una ventaja competitiva en este ámbito, también porque nuestra experiencia de medio siglo y nuestro know-how en cada máquina se incorporan a nuestro trabajo. Cada día descubrimos algo nuevo que podemos integrar en el bloque en beneficio de nuestros clientes y que nadie puede replicar tan rápidamente. Este es realmente un aspecto distintivo de Krones”. En cualquier caso, el desarrollo del bloque está lejos de haber concluido. Porque, como subraya Matthias Wahl: “Por supuesto que seguimos teniendo en mente el ideal de Hermann Kronseder de transportar las botellas sin contacto por toda la línea”.

Para mí la tecnología de bloques representa como ninguna otra el ímpetu innovador de Krones. Seguimos optimizando el concepto e incorporando funciones y sistemas de manera que generen un valor añadido para nuestros clientes. Franz ObermeierJefe Tecnología de llenado