BR102022014439A2 - Processo de envase para produtos carbonatados e não carbonatados por fluxo laminar - Google Patents

Abstract

processo de envase para produtos carbonatados e não carbonatados por fluxo laminar. compreendido por um processo de envase por fluxo laminar que consiste no envase de bebidas carbonatadas ou não carbonatadas ligadas diretamente a um barril tanque fermentador, ou carbonatador, sem a necessidade de ser realizada a contrapressão no recipiente a ser envasado

Description

001 Refere-se o presente pedido de patente de invenção a um "PROCESSO DE ENVASE PARA PRODUTOS CARBONATADOS E NÃO CARBONATADOS POR FLUXO LAMINAR", que se refere a um processo de envase por fluxo laminar que consiste no envase de bebidas carbonatadas ou não carbonatadas ligadas diretamente a um barril, tanque fermentador, ou carbonatador, sem a necessidade de ser realizada a contra pressão no recipiente a ser envasado.

Estado da Técnica

002 O envase de bebidas gaseificadas (carbonatadas] pode ser realizado por meio de equipamentos que fazem o enchimento das latas ou garrafas por contrapressão ou empregando enchimento isobárico. O envase isobárico é realizado por intermédio de válvulas isobáricas, onde a particularidade destas válvulas é contar com uma série de mecanismos que permitem realizar o envase de produtos gaseificados cumprindo três etapas: pressurização, envase e a despressurização.

003 Para envasar uma bebida gaseificada é necessário considerar vários aspectos técnicos decorrentes do envasamento com a pressão gerada pelo CO 2. O recipiente de líquido gaseificado é mantido em alta pressão, deste modo não se pode usar qualquer bocal ou válvula de enchimento em forma de gravidade, pois vai se abrir a passagem do produto a partir de um recipiente sob pressão diretamente para a lata ou garrafa, o conteúdo entraria com uma força que impediria o controle de nível e pode produzir fugas de produto ou excessivo espumamento, é por esta razão que as válvulas isobáricas são usadas para controlar o processo de compressão e descompressão (despressurização) na garrafa ou lata.

004 O processo de enchimento isobárico é realizado em três etapas: a pressurização do frasco vazio, onde a válvula de enchimento isobárico no seu primeiro passo de enchimento pressuriza o frasco para igualar a pressão dentro da garrafa ou lata com a pressão do recipiente do produto, em seguida, a passagem de líquido é aberta; com as pressões equilibradas se pode encher a garrafa ou lata, de modo suave, onde o líquido escorre pelas paredes do frasco formando um "véu", sem ocorrer borbulhamento; depois de encher o frasco a pressão interna é maior que a do ambiente, de modo que se for removida a válvula de enchimento, o líquido será derramado de modo violento, por conta disto é necessário, antes de retirar a válvula de enchimento do produto, despressurizar a garrafa.

005 Um exemplo de uma enchedora semiautomática pode ser vista no documento CN 206307990 que revela uma máquina de enchimento semiautomática, incluindo a estação de trabalho, com local para o recipiente de armazenamento na estação de trabalho, seja equipado com o tubo de descarga no recipiente de armazenamento, seja conectado com a mangueira compacta no tubo de descarga, seja equipado com mecanismo de válvula no tubo de descarga. Este mecanismo abre ou fecha, através de um controle de válvula acionado pelo pé localizado abaixo da estação de trabalho, o fim da ejeção da mangueira compacta é equipado com a cabeça de enchimento, a cabeça de enchimento é fixada na estação de trabalho através da montagem, estar equipado com a mesa de montagem que se encontra abaixo na cabeça de enchimento, ser equipado com uma pluralidade de sulcos de montagem que são usados para colocar o recipiente na mesa de montagem, a mesa de montagem faz cada remoção uma vez que move o recipiente enchido pela cabeça de enchimento, pelo mecanismo de controle de pé para realizar o preenchimento.

006 O documento US 20170190553 descreve uma máquina de enchimento para bebidas carbonatadas que permitem o preenchimento eficiente e/ou preciso de recipientes, tais como garrafas ou latas, e têm uma aplicação particular para o enchimento de garrafas ou recipientes semelhantes com bebidas carbonatadas.

007 A patente BR 20 2019 018670 0 refere-se a máquina envasadora, mecânica portátil, destinada a empreendedores que desejem ofertar ao mercado produtos líquidos e semilíquidos, envasados em pequenos recipientes, como perfumes e cremes. É possível a utilização em frascos de até 250 ml. A grande inovação dar-se em virtude da utilização da pressão reversa para o envasamento, utilizando-se de um sistema de descarga para reduzir a pressão no enchimento, evitando o retorno do excesso do produto na bomba, além de absorver o ar do sistema, o que não ocorre em equipamentos similares do mercado. Esses em geral utilizam-se de um sistema interno de lâminas para o envase, o que poderá até alterar características do produto. Outro importante aspecto, é que sua composição mecânica apresenta simples montagem, reduzido peso e dimensão total da máquina, o que por consequência dá maior portabilidade, possibilitando ao usuário monta-la de acordo com sua demanda, espaço físico, em excelente velocidade de produção. O custo de manutenção é baixo e pode ser realizado pelo próprio operador. Além disso, o preço de aquisição é bastante acessível, vez que os equipamentos utilizados para o conjunto mecânico são de fácil aquisição e compreensão

008 A patente BR 20 2019 004720 3 se refere ao desenvolvimento de uma enchedora quadribloco mista para enchimento de latas e garrafas, que compreende um equipamento destinado ao enxágue, envase e aplicação de tampas no processo de bebidas em geral, nas embalagens modelo latas de alumínio/Flandres e garrafas vidro ou PET, compreendendo módulo de rinsagem (A], enchimento (B], recravação de tampas de latas [C] e aplicação de tampas em garrafas [D], onde todos os blocos são montados em conjunto único, operando de forma sincronizada, tendo como elemento de posicionamento das embalagens um sem-fim (E), que coleta as embalagens na entrada e distribui de forma sincronizada ao módulo do rinser (A) e enchimento (B).

009 É objetivo do presente pedido promover um processo de envase por fluxo laminar que consiste no envase de bebidas carbonatadas ou não carbonatadas ligadas diretamente a um barril, tanque fermentador, ou carbonatador, sem a necessidade de ser realizada a contra pressão no recipiente a ser envasado.

010 É objetivo do presente pedido um processo que não possui tanque reservatório acoplado ao equipamento onde será instalado, utilizando o próprio reservatório onde se faz o produto como tanque pulmão.

011 É objetivo do presente pedido um processo com uma velocidade maior de envase devido a não precisar fazer os processos do sistema isobárico ou contrapressão (fazer a fluxagem para retirar o oxigênio, pressurizar o recipiente, enchimento do líquido no recipiente e despressurização].

012 É objetivo do presente pedido um processo de envase dotado de parada por sensor de nível garantindo o nível correto em todos os vasilhames.

013 É objetivo do presente pedido um processo com fluxagem anterior ao sistema de envase para inertização do recipiente com maior eficáciagarantindo menores níveis de oxigênio dissolvido, bem como maior vida útil do produto envasado.

014 Para que se possa obter uma perfeita compreensão do que fora desenvolvido são apensos desenhos ilustrativos aos quais se fazem referências numéricas em conjunto com uma descrição pormenorizada que se segue, onde a: A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva da haste. A Figura 2 Exemplificação externa da máquina com os bicos de envase instalados bem como o sistema de fluxagem de gás inerte. A Figura 3 mostra o sistemas de fluxagem instalados no lado esquerdo (E), que fazem a inertização do recipiente separado do bico de envase, para ganhar mais produção e ter uma inertização eficiente, os bicos de envase por fluxo laminar (D) instalados do lado direito para fazer o envase da bebida dentro do recipiente, que no caso, são latas, além de ressaltar que: o sistema de inertização tem a mesma quantidade de bicos de envase, para manter o sistema ajustado e alinhado ao longo do processo. A Figura 4 exemplifica onde fica a caixa armazenadora para a serpentina de perda de carga distribuída [9], a válvula de abre e fecha o fluxo de líquido [10] e os bicos de envase [11], tudo a fim de demonstrar como é a instalação na máquina.

015 Como inferem os desenhos e em seus pormenores, podemos verificar que a “PROCESSO DE ENVASE PARA PRODUTOS CARBONATADOS E NÃO CARBONATADOS POR FLUXO LAMINAR” compreendido por o tubo de fluxagem de gás inerte (1) acionado para promover a expulsão de todo o oxigênio do recipiente a ser envasado (2), logo após a serpentina (3) recebe o líquido que vem diretamente do tanque reservatório ou barril (4), onde ocorre a perda de carga distribuída desacelerando o líquido e permitindo o envase do produto sem ocasionar espuma, dita serpentina é constituída de mangueira em material atóxico e sua abertura e fechamento é realizada através da compressão ou liberação de uma válvula (5), que quando acionada comprime fechando o fluxo do líquido, e quando liberada libera a passagem do líquido, abaixo da mangueira da serpentina (3) é conectada ao bico de envase (6) composto de dois, três ou quatro tubos de envase (7) que direciona o líquido para dentro do recipiente, sendo que para tubo de envase (7) há uma serpentina (3) ajustada em comprimento e bitola a fim de estabilizar o sistema, a parada do envase ocorre através de sensor de nível (8) que mede a condutividade do líquido podendo ser ajustado conforme o líquido sendo envasado, posteriormente é acoplado em uma máquina para envase de produtos carbonatados.

016 Com base no descrito podemos verificar que o "PROCESSO DE ENVASE PARA PRODUTOS CARBONATADOS E NÃO CARBONATADOS POR FLUXO LAMINAR" traz enormes vantagens, pois elimina a necessidade sem a necessidade de ser realizada a contra pressão no recipiente a ser envasado, o que ocorre no envase isobárico (Equalização de pressão) ou por contrapressão (sistema muito similar ao isobárico), realizar a fluxagem para retirada do oxigênio, envase e despressurização através dos snifts.

017 Portanto, o envase por fluxo laminar funciona da seguinte maneira: o tubo de fluxagem de gás inerte é acionado para garantir a expulsão de todo o oxigênio do recipiente a ser envasado, logo após, a serpentina recebe o líquido que vem diretamente do tanque reservatório ou barril, através da serpentina de mangueira que pode ter variadas bitolas em seu diâmetro e comprimentos variados, a perda de carga distribuída permite o envase do produto sem ocasionar espuma, a mangueira para serpentina é construída com material atóxico e sua abertura e fechamento é realizada através de uma válvula que abre e fecha o fluxo do líquido apertando a mangueira para interromper o fluxo ou soltando para liberar a passagem do líquido. Logo após a mangueira da serpentina é conectada ao bico de envase para despejo do líquido dentro do recipiente (latas ou garrafas). O bico de envase pode ser composto por um, dois, três ou quatro tubos de envase a fim de aumentar a produtividade do sistema e consequentemente do equipamento que será instalado, onde, para cada tubo de envase, haverá uma serpentina ajustada em comprimento e bitola a fim de estabilizar o sistema. A parada do envase nesse sistema é dado por sensor de nível que mede a condutividade do líquido podendo ser ajustado conforme o líquido sendo envasado.

018 O sistema de envase por fluxo laminar posteriormente é acoplado em uma máquina para envase de produtos carbonatados e a quantidade de bicos é regida pela produção demandada pelo cliente, podendo ter de um até dezesseis bicos de envase.

019 O processo permite que o operador que está utilizando a máquina com o sistema de envase por fluxo laminar opte pelo envase com um ou mais bicos de forma fácil pela IHM, esse ajuste se faz necessário dependendo do líquido que se está envasando. O operador também tem a possibilidade de programar a máquina para envasar parte do tempo com um e parte do tempo com mais bicos de envase, isso sendo repetido a cada vez que o bico faz o envase. Por exemplo, o operador pode fazer uma programação onde o enchimento da lata começa com apenas um bico por 1 seg, logo após passando o enchimento com os demais bicos até que se encerre 0,5 seg antes afim de, aumentar a produtividade da máquina e diminuir o desperdício, esse processo foi chamado de Fastfill.

020 Consiste também no ajuste fino do volume uma vez que, ao se fazer o envase submerso da lata, quando os bicos levantam o volume ocupado por eles é subtraído do volume de cerveja dentro do recipiente, então o processo funciona de forma programável para que, durante a subida dos bicos esse nível ocupado pelos tubos de envase se complete e mantenha sempre o nível estável e correto, esse processo se chama de Overfill.

021 Por ser inovador e até então não compreendido no estado da técnica se enquadra perfeitamente dentro dos critérios que definem a patente de invenção. Suas reivindicações são as seguintes.

Claims (3)

1- “PROCESSO DE ENVASE PARA PRODUTOS CARBONATADOS E NÃO CARBONATADOS POR FLUXO LAMINAR” caracterizado por o tubo de fluxagem de gás inerte (1) acionado para promover a expulsão de todo o oxigênio do recipiente a ser envasado (2), logo após a serpentina (3) recebe o líquido que vem diretamente do tanque reservatório ou barril (4), onde ocorre a perda de carga distribuída desacelerando o líquido e permitindo o envase do produto sem ocasionar espuma, dita serpentina é constituída de mangueira em material atóxico e sua abertura e fechamento é realizada através da compressão ou liberação de uma válvula (5), que quando acionada comprime fechando o fluxo do líquido, e quando liberada libera a passagem do líquido, abaixo da mangueira da serpentina (3) é conectada ao bico de envase (6) composto de dois, três ou quatro tubos de envase (7) que direciona o líquido para dentro do recipiente, sendo que para tubo de envase (7) há uma serpentina (3) ajustada em comprimento e bitola a fim de estabilizar o sistema, a parada do envase ocorre através de sensor de nível (8) que mede a condutividade do líquido podendo ser ajustado conforme o líquido sendo envasado, posteriormente é acoplado em uma máquina para envase de produtos carbonatados.

2- “PROCESSO DE ENVASE PARA PRODUTOS CARBONATADOS E NÃO CARBONATADOS POR FLUXO LAMINAR” de acordo com a reivendicação 1 caracterizado por permitir que o operador opte pelo envase com um ou mais bicos de forma fácil pela IHM, esse ajuste se faz necessário dependendo do líquido que se está envasando, além do operador também tem a possibilidade de programar a máquina para envasar parte do tempo com um e parte do tempo com mais bicos de envase, isso sendo repetido a cada vez que o bico faz o envase.

3- “PROCESSO DE ENVASE PARA PRODUTOS CARBONATADOS E NÃO CARBONATADOS POR FLUXO LAMINAR” de acordo com a reivendicação 1 caracterizado por um ajuste fino do volume uma vez que, ao se fazer o envase submerso da lata, quando os bicos levantam o volume ocupado por eles é subtraído do volume de cerveja dentro do recipiente, então o processo funciona de forma programável para que, durante a subida dos bicos esse nível ocupado pelos tubos de envase se complete e mantenha sempre o nível estável e correto