BR112021011418A2 - Processo de resfriamento para resfriar recipientes lavados a quente em uma máquina de lavar, e máquina de lavar utilizando o referido processo - Google Patents

Abstract

processo de resfriamento para resfriar recipientes lavados a quente em uma máquina de lavar, e máquina de lavar utilizando o referido processo. é descrito um processo de resfriamento para resfriar recipientes (2) lavados a quente em uma máquina de lavar (1), incluindo as etapas de fazer avançar os recipientes lavados a quente e um membro (16) de um transportador (4) ao longo de um caminho (p) que atravessa uma estação de saída (o); resfriar sequencialmente o membro (16) e os recipientes (2) uma primeira vez e uma segunda vez, colocando o membro (16) em contato térmico com o primeiro e com o segundo meios de transferência de calor, respectivamente em uma primeira e uma segunda zonas de troca de calor (h1, h2) dispostas em sequência ao longo do caminho (p) a montante da estação de saída (o); descarregar os recipientes (2) na estação de saída (o); fazer circular o primeiro meio de transferência de calor entre a primeira zona de troca de calor (h1) e uma zona de retorno (r1) disposta ao longo do caminho (p) a jusante da estação de saída (o); aquecer o membro (16) colocando-o em contato térmico com o primeiro meio de transferência de calor na zona de retorno (r1); e retornar o primeiro meio de transferência de calor resfriado à primeira zona de troca de calor (h1), para resfriar os recipientes (2).

Description

PROCESSO DE RESFRIAMENTO PARA RESFRIAR RECIPIENTES LAVADOS A QUENTE EM UMA MÁQUINA DE LAVAR, E MÁQUINA DE LAVAR UTILIZANDO O REFERIDO PROCESSO

[001] A invenção se refere a um processo de resfriamento para resfriar recipientes lavados a quente em uma máquina de lavar, e a uma máquina de lavar que utiliza o referido processo.

[002] Em geral, são conhecidas máquinas de lavar com o propósito de limpar recipientes vazios a montante de uma estação de enchimento e rotulagem, onde os recipientes são respectivamente enchidos com um produto que pode ser vertido e rotulados com as etiquetas correspondentes.

[003] Um exemplo de máquina de lavar é conhecido, por exemplo, a partir do documento de patente EP 2727660 em nome do mesmo Requerente.

[004] As máquinas de lavar conhecidas compreendem essencialmente: - um sistema de alimentação; - um túnel de lavagem; - um transportador de cadeia em circuito (/oop) fechado faz avançar os recipientes ao longo de um caminho de lavagem fechado, e se estende dentro do túnel de lavagem desde uma estação de entrada até uma estação de saída; e - uma pluralidade de zonas de tratamento sequenciais dispostas entre a estação de entrada e a estação de saída, através das quais o transportador de cadeia faz avançar os recipientes.

[005] Em mais detalhes, o transportador de cadeia compreende uma pluralidade de barras que são alimentadas na estação de entrada, pelo sistema de alimentação, com respectivas fileiras de recipientes.

[006] Em particular, cada barra compreende uma pluralidade de compartimentos alinhados, que recebem, transportam e descarregam os respectivos recipientes lavados.

[007] De acordo com a direção de avanço dos recipientes ao longo do túnel de lavagem, as zonas de tratamento compreendem, em sequência, uma zona de pré-lavagem, uma primeira zona de limpeza, uma segunda zona de limpeza, e uma pluralidade de zonas de enxaguamento consecutivas.

[008] A zona de pré-lavagem, a primeira zona de limpeza e a segunda zona de limpeza compreendem respectivos banhos de limpeza, que são preenchidos com um agente químico de lavagem a alta temperatura e através dos quais os recipientes são avançados.

[009] Cada zona de enxaguamento compreende um banho de enxaguamento correspondente, preenchido com um líquido de enxaguamento e/ou tendo dispositivos de aspersão que ejetam o líquido de enxaguamento direcionado para os recipientes.

[010] O líquido de enxaguamento provido aos recipientes possui as funções tanto de remover quaisquer resíduos de agentes químicos de lavagem como de resfriar os mesmos recipientes após serem transportados para fora dos banhos de resfriamento.

[011] À medida que os recipientes são sequencialmente transportados através das zonas de enxaguamento consecutivas da máquina de lavar, os mesmos recipientes são resfriados mais e mais e as temperaturas do líquido de lavagem em cada uma das zonas de lavagem alcançam valores respectivamente decrescentes de acordo com a direção de avanço dos recipientes.

[012] De acordo com processos conhecidos para resfriamento de recipientes, a quantidade total de líquido de enxaguamento que precisa ser usado para fazer com que os recipientes atinjam a temperatura ambiente é geralmente significativa.

[013] Essa observação evidencia os inconvenientes relacionados ao impacto energético e ambiental dos processos de resfriamento conhecidos, e aos custos relacionados com um aumento do consumo de líquido de enxaguamento.

[014] Diante disso, é sentida no setor uma necessidade por um processo de resfriamento que utilize uma quantidade reduzida de líquido de enxaguamento em relação às soluções conhecidas, sem perder as capacidades de resfriamento.

[015] É um objetivo da invenção prover um processo para resfriamento de recipientes lavados a quente em uma máquina de lavar, que permite atender a necessidade acima mencionada de uma forma simples e econômica.

[016] Este objetivo é alcançado pela invenção, a qual se refere a um processo de resfriamento para resfriar recipientes lavados a quente em uma máquina de lavar, conforme reivindicado na reivindicação 1.

[017] A invenção se refere ainda a uma máquina de lavar, conforme reivindicado na reivindicação 7.

[018] Uma forma de incorporação preferida é descrita a seguir para prover uma melhor compreensão da presente invenção, por meio de um exemplo não limitativo e com referência aos desenhos anexos, nos quais: - A figura 1 é uma vista lateral de uma máquina de lavar para lavar recipientes vazios e para realizar um processo de resfriamento de recipientes lavados a quente, de acordo com a invenção; e - A figura 2 é uma vista lateral em escala ampliada de alguns componentes da máquina de lavar da figura 1.

[019] Com referência à figura 1, o número 1 indica uma máquina de lavar para lavar recipientes 2, em particular garrafas vazias destinadas a serem enchidas com um produto que pode ser vertido.

[020] Cada recipiente 2 apresenta uma superfície externa 2a que delimita um volume interno 2b, adaptado para receber o produto que pode ser vertido, estendendo-se ao longo de um eixo A (que está em um plano vertical, na forma de incorporação representada) a partir de uma porção de base 2c até uma porção de pescoço 2d.

[021] A porção de pescoço 2d é provida com uma abertura de entrada 2f em torno do eixo A, que permite o enchimento do volume interno 2b do recipiente 2 correspondente.

[022] A máquina de lavar 1 compreende: - um túnel de lavagem 3, no qual os recipientes vazios 2 são alimentados e consequentemente lavados; e - um transportador de cadeia 4 que faz avançar os recipientes 2 no interior do túnel de lavagem 3 ao longo de um caminho em circuito fechado P, em particular disposto em um plano vertical.

[023] Em detalhes, o transportador de cadeia 4 compreende: - um par de cadeias 15 alongadas paralelas ao caminho P e paralelas entre si; e - uma pluralidade de membros ou plataformas de transporte 16 subsequentes, que se estendem entre as cadeias 15 de maneira transversal e, em mais detalhes, de maneira ortogonal, até as cadeias 15 e o caminho P.

[024] Especificamente, cada plataforma 16 compreende uma fileira de compartimentos 17 alinhados ortogonalmente em relação ao caminho P, e adaptados para receberem recipientes 2 correspondentes.

[025] Dessa maneira, os recipientes 2 transportados por uma plataforma 16 correspondente ficam alinhados ortogonalmente ao caminho P e alojados dentro dos respectivos compartimentos 17.

[026] A máquina de lavar 1 compreende também um sistema de alimentação 8 para alimentar uma sequência de recipientes vazios 2, ao longo de uma direção F, a uma entrada de estação I do túnel de lavagem 3. Em particular, os recipientes 2 alimentados ao longo da direção F ficam dispostos em fileiras ortogonais ao caminho P.

[027] O sistema de alimentação 8 compreende: - uma pluralidade de transportadores sem fim 103 (dos quais apenas um é esquematicamente mostrado) configurados para transportarem as fileiras de recipientes 2 em direção à estação de entrada 1; - um motor (não mostrado), que aciona os transportadores 103; e - um dispositivo de sequenciamento 105, disposto entre a estação de entrada I e os transportadores sem fim 103, configurado para receber uma fileira de recipientes 2 um de cada vez, a partir dos transportadores 103, e para alimentar a fileira recebida para o transportador de cadeia 4 na estação de entrada 1.

[028] Em particular, os recipientes 2 mais avançados de cada fileira de recipientes 2 são transferidos pelo dispositivo de sequenciamento 105 para os respectivos compartimentos 17 da plataforma 16 que está passando pela estação de entrada 1.

[029] A operação e a construção do dispositivo de sequenciamento 105 já são conhecidas e, portanto, não serão descritas em mais detalhes.

[030] Na forma de incorporação mostrada, a direção F é horizontal e ortogonal aos eixos A dos recipientes 2 alimentados ao longo da mesma direção F.

[031] A máquina de lavar 1 compreende ainda um transportador de saída 14, que recebe fileiras de recipientes 2 a partir do transportador de cadeia 4 em uma estação de saída O do túnel de lavagem 3.

[032] Em vista do que foi descrito acima, o caminho P compreende: - um ramal de lavagem Q, que se estende a partir da estação de entrada I até a estação de saída O, ao longo do qual os recipientes 2 são avançados pelo transportador de cadeia 4;e - um ramal de retorno R, que se estende a partir da estação de saída O até a estação de entrada I e define uma zona de retorno R1, através da qual as plataformas 16 retornam para a estação de entrada I sem os recipientes 2.

[033] Além disso, de acordo com a direção de avanço dos mesmos recipientes 2, a máquina de lavar 1 compreende, em sequência, ao longo do ramal de lavagem Q: - uma zona de pré-lavagem P1; - uma primeira zona de limpeza C1; - uma segunda zona de limpeza C2; - uma primeira zona de troca de calor H1; e - uma segunda zona de troca de calor H2.

[034] Por questão de clareza, os termos "a montante de" e "a jusante de", mencionados acima na presente descrição, serão usados ao longo de toda a descrição com referência à direção de avanço dos recipientes 2 ao longo do caminho P.

[035] Dentro da zona de pré-lavagem P1, da primeira zona de limpeza Ci e da segunda zona de limpeza C2, a máquina de lavar 1 compreende respectivos banhos 11, 12, 13 preenchidos com um agente de limpeza, de preferência uma solução aquosa básica compreendendo hidróxido de sódio.

[036] Além do mais, dentro de zona de pré-lavagem Pi, a máquina de lavar 1 compreende também uma pluralidade de dispositivos de aspersão 106 dispostos em sequência ao longo do ramal de lavagem Q.

[037] Os dispositivos de aspersão 106, durante o uso, ejetam o agente de limpeza acima citado nas superfícies externas 2a e nos volumes internos 2b dos recipientes 2, enquanto estes últimos são avançados através da própria zona de pré-lavagem P1.

[038] O agente de limpeza dentro do banho 11 e o agente de limpeza ejetado pelos dispositivos de aspersão 106 são mantidos em uma temperatura relativamente alta, por exemplo, entre 45 ºC e 60 ºC, e assim a sujeira incrustada nos recipientes 2 começa a se dissolver à medida que os próprios recipientes 2 avançam através da zona de pré-lavagem P1.

[039] Por outro lado, o agente de limpeza dentro dos banhos 12, 13 é mantido em uma temperatura mais elevada, por exemplo entre 65 ºC e 80 ºC, de modo que a sujeira nos recipientes 2 que avançam é totalmente removida juntamente com possíveis rótulos colocados nos recipientes.

[040] Portanto, os recipientes 2 saem do banho 13 limpos e aquecidos até uma temperatura provavelmente entre 60 ºC e 70 ºC, e assim os mesmos recipientes 2 precisam ser resfriados até a temperatura ambiente antes de serem descarregados na estação de saída O.

[041] Em vista disso, a máquina de lavar 1 compreende um aparelho de resfriamento 101 disposto na zona de troca de calor H1, o qual permite que os recipientes 2 e as plataformas 16 entrem em contato térmico com o meio de transferência de calor, que está em uma temperatura mais baixa do que aquela do agente de limpeza dentro do banho 13, de modo a que os mesmos recipientes 2 e plataformas 16 sejam resfriados uma primeira vez enquanto o meio de transferência de calor correspondente se torna aquecido.

[042] Além disso, a máquina de lavar 1 compreende um outro dispositivo de resfriamento 102 disposto na zona de troca de calor H2, o qual permite que os recipientes 2 e as plataformas 16 entrem em contato térmico com outro meio de transferência de calor tendo uma temperatura menor, de modo à que os mesmos recipientes 2 e plataformas 16 sejam resfriados uma segunda vez enquanto o meio de transferência de calor correspondente se torna aquecido.

[043] Em mais detalhes, cada meio de transferência de calor mencionado compreende um meio de enxaguamento, em particular água, que é colocado em contato com os recipientes 2 e com as plataformas 16, enquanto estas últimas avançam através das zonas de troca de calor H1, H2.

[044] Desta forma, o agente de limpeza que permanece nos recipientes 2 e nas plataformas 16 é gradualmente removido dos mesmos, bem como é dissolvido no meio de enxaguamento.

[045] Em particular, as temperaturas de equilíbrio atingidas respectivamente pelos recipientes 2, plataformas 16 e meio de transferência de calor na zona de troca de calor Hi estão entre 45 ºC e 60 ºC, enquanto que as temperaturas de equilíbrio atingidas respectivamente pelos recipientes 2, plataformas 16 e meio de transferência de calor na zona de troca de calor H2 estão entre 25 ºC e 35 ºC.

[046] Na forma de incorporação mostrada, o aparelho de resfriamento 101 compreende uma cuba 70 adequada para conter o meio de transferência de calor, disposta dentro da zona de troca de calor H1, em particular ao longo de um trecho Q1 do ramal de lavagem Q.

[047] A cuba 70 é enchida com o meio de transferência de calor e fica disposta em uma posição que permite que as plataformas 16 sejam transportadas por cadeias 15 através da mesma cuba 70.

[048] Dessa forma, as plataformas 16 e as superfícies externas 2a dos recipientes 2 que avançam através da cuba 70 ficam totalmente em contato com o dito meio de transferência de calor, em particular imersas nele.

[049] Uma vez que o meio de transferência de calor acima citado compreende um meio de enxaguamento, a cuba 70 pode ser considerada parte de um aparelho de enxaguamento destinado a remover o agente de limpeza dos recipientes 2 e das plataformas 16, fornecendo o meio de enxaguamento para os recipientes 2 e para as plataformas 16.

[050] Imediatamente a jusante do trecho Q1, o ramal de lavagem Q compreende um trecho Q2 dentro da zona de troca de calor H1, ao longo do qual os recipientes 2 são avançados com seus eixos A inclinados em relação a uma direção vertical.

[051] Em outras palavras, cada recipiente 2 avançando ao longo do trecho Q2 apresenta uma orientação correspondente que é intermediária em relação a duas orientações extremas, de acordo com as quais o eixo A é vertical e a abertura de entrada 2f fica respectivamente acima e abaixo da porção de base 2c.

[052] Em mais detalhes, enquanto avança ao longo de todo o trecho Q2, cada recipiente 2 assume uma pluralidade de orientações progressivas, entre as quais pelo menos uma se distingue pelo eixo A correspondente ser horizontal.

[053] Em particular, os recipientes 2 são transportados através do trecho Q2 com respectivos eixos A que progressivamente formam ângulos com a direção vertical entre 30º e 140º, mais particularmente entre 60º e 120º.

[054] Desse modo, os recipientes 2 e as plataformas 16, que avançam através da cuba 70, empurram uma porção do meio de transferência de calor em direção ao trecho Q2, onde a mesma porção cai dos recipientes 2 e das plataformas 16 devido à ação da gravidade.

[055] Além disso, ainda com referência à forma de incorporação mostrada, a máquina de lavar 1 compreende uma cuba 74 adequada para conter o meio de transferência de calor e que fica disposta na zona de troca de calor H1 abaixo do trecho Q2, de modo a receber e coletar a porção do meio de transferência de calor que cai dos recipientes 2 e das plataformas 16.

[056] Adicionalmente, o aparelho de resfriamento 102 compreende um aparelho de enxaguamento disposto dentro da zona de troca de calor H2, configurado para distribuir um meio de enxaguamento para os recipientes 2 e plataformas 16, enquanto eles avançam através da zona de troca de calor de H2.

[057] Especificamente, o aparelho de enxaguamento acima mencionado é definido por um conjunto de ejeção 77, com o meio de enxaguamento compreendendo um líquido que define o meio de transferência de calor dentro da zona de troca de calor H2.

[058] O conjunto de ejeção 77 compreende uma pluralidade de dispositivos de aspersão 78 dispostos em sequência ao longo do ramal de lavagem Q, que ejetam o meio de enxaguamento nas superfícies externas 2a e nos volumes internos 2b dos recipientes 2, bem como nas plataformas 16 que carregam os mesmos recipientes 2.

[059] Pelo menos um dos dispositivos de aspersão 78 é alimentado por uma fonte de meio de enxaguamento; especificamente, a máquina de lavar 1 compreende um tanque T4 que define a fonte de meio de enxaguamento acima citada.

[060] Na forma de incorporação mostrada, o tanque T4 alimenta apenas o último dispositivo de aspersão 78 da respectiva sequência, de acordo com a direção de avanço dos recipientes 2.

[061] Para alimentar todos os outros dispositivos de aspersão 78, o conjunto de ejeção 77 compreende também uma pluralidade de cubas 79, respectivamente dispostas em sequência abaixo dos dispositivos de aspersão 78 e conectadas fluidicamente a eles.

[062] A última cuba 79 na respectiva sequência coleta o meio de enxaguamento que é ejetado pelo dispositivo de aspersão 78 correspondente, uma vez que esse mesmo meio de enxaguamento ejetado cai dos recipientes 2 e das plataformas 16 que avançam acima dessa mesma última cuba 79.

[063] Como será explicado na descrição a seguir, a última cuba 79 acima referida alimenta, durante o uso, todas as outras cubas 79, que por sua vez alimentam os dispositivos de aspersão 78 correspondentes.

[064] Em mais detalhes, conforme ilustrado esquematicamente na figura 1, e de acordo com a direção de avanço dos recipientes 2, cada cuba 79, com exceção da primeira cuba da sequência correspondente, compreende no topo um respectivo vertedouro 80 voltado em direção à cuba 79 imediatamente a montante.

[065] Portanto, quando uma cuba 79 (excluindo-se a primeira cuba da respectiva sequência) é completamente enchida com o meio de enxaguamento, uma porção superficial deste último sai do vertedouro 80 e cai na cuba 79 imediatamente a montante.

[066] A última cuba 79 na respectiva sequência é a primeira que é completamente enchida, uma vez que recebe indiretamente o meio de lavagem do tanque T4 através do dispositivo de aspersão 78 correspondente; as outras cubas 79 são completamente enchidas em sucessão de acordo com uma direção oposta à direção de avanço dos recipientes 2.

[067] Na forma de incorporação mostrada, a primeira cuba 79 da respectiva sequência é adjacente à cuba 74 e compreende no topo um vertedouro 81 voltado em direção à mesma cuba 74.

[068] Vantajosamente, a máquina de lavar 1 compreende ainda: - um sistema de circulação 35 para a circulação do meio de transferência de calor entre a primeira zona de troca de calor H1 e a zona de retorno R1; e - um aparelho de aquecimento 36 para aquecer as plataformas 16 na zona de retorno R1, permitindo o contato térmico entre as mesmas plataformas 16 e o meio de transferência de calor circulado, de modo a que esse meio de transferência de calor seja resfriado por transferência de parte do calor absorvido na primeira zona de troca de calor H1 para as próprias plataformas 16, antes delas serem retornadas para a primeira zona de troca de calor H1 para resfriar os recipientes 2.

[069] Em particular, as temperaturas de equilíbrio respectivamente alcançadas pelas plataformas 16 e pelo meio de transferência de calor na zona de retorno R1 estão entre ºCe35ºC.

[070] O aparelho de aquecimento 36 compreende uma cuba 104 adequada para conter o meio de transferência de calor, a qual fica disposta dentro da zona de retorno R1 em uma posição que permite que as plataformas 16 passem através da mesma cuba 104, enquanto as plataformas 16 são transportadas por cadeias 15 ao longo do ramal de retorno R.

[071] Durante o uso, a cuba 104 é enchida com o meio de transferência de calor, e assim as plataformas 16 que avançam através da cuba 104 ficam totalmente em contato com esse meio de transferência de calor, em particular imersas nele.

[072] O sistema de circulação 35 compreende um circuito fluídico 110, que: - retira uma primeira porção do meio de transferência de calor aquecido na zona de troca de calor H1, alimentando a cuba 104 com essa mesma primeira porção; e - retira uma segunda porção do meio de transferência de calor resfriado dentro da cuba 104, transportando essa mesma segunda porção de volta para a zona de troca de calor H1.

[073] Em particular, o circuito fluídico 110 compreende uma linha fluídica L1, que conecta fluidamente a cuba 104 com a cuba 70 de modo a permitir o fluxo da referida segunda porção do meio de transferência de calor da cuba 104 para a cuba 70.

[074] Mais particularmente, a linha fluídica L1 é provida com um tanque T1, que é enchido com o meio de transferência de calor na mesma temperatura da segunda porção, ficando disposto abaixo da cuba 104 e estando conectado à cuba 104 para receber a segunda porção.

[075] Além do mais, o circuito fluídico 110 é também provido com uma bomba 114, disposta ao longo da linha fluídica Li para bombear a segunda porção do meio de transferência de calor do tanque T1 para a cuba 70, ficando disposta acima tanto do tanque T1 como da cuba 104.

[076] O circuito fluídico 110 compreende ainda uma outra linha fluídica L2, que conecta fluidamente a cuba 104 com a cuba 74, de modo a permitir o transporte da acima citada primeira porção do meio de transferência de calor da cuba 74 para a cuba 104.

[077] A cuba 74 fica disposta acima da cuba 104, e assim a primeira porção do meio de transferência de calor é transportada pela linha fluídica L2 devido à ação da gravidade, sem a necessidade de nenhuma bomba.

[078] Além disso, a máquina de lavar 1 compreende um outro circuito fluídico 111, que retira uma porção adicional do meio de transferência de calor aquecido na zona de troca de calor H1, transportando essa mesma porção adicional para a zona de pré-lavagem P1.

[079] Em particular, o circuito fluídico 111 compreende uma linha fluídica L3 que conecta fluidamente a cuba 74 com os dispositivos de aspersão 106, de modo a alimentar os mesmos dispositivos de aspersão 106 com a acima mencionada porção adicional do meio de transferência de calor.

[080] De preferência, a máquina de lavar 1 compreende um gerador de ondas ultrassônicas UG, que fica acoplado à cuba 104 e está configurado para propagar ondas ultrassônicas através do meio de transferência de calor dentro da própria cuba 104, para que as plataformas 16 recebam um tratamento de limpeza ultrassônica enquanto avançam através da cuba 104.

[081] Em mais detalhes, o gerador de ondas ultrassônicas compreende uma pluralidade de transdutores ultrassônicos 90 (figura 2), que são convenientemente em formato de placas, configurados para converterem energia elétrica em ultrassons, ficando dispostos sequencialmente adjacentes e paralelos entre si ao longo de um trecho R2, que faz parte do ramal de retorno R e está inserido na cuba 104.

[082] Os transdutores ultrassônicos 90 emitem preferencialmente ondas ultrassônicas tendo uma faixa de ação de pelo menos 350 mm e uma frequência entre 25 kHz e 28 kHz.

[083] Especificamente, os transdutores ultrassônicos 90 são paralelos ao trecho R2 e são fixos em relação à cuba 104, de modo a ficarem dispostos imediatamente abaixo das plataformas 16 que avançam.

[084] Em particular, os transdutores ultrassônicos 90 apresentam um espaçamento máximo a partir das plataformas 16 que é igual a 10 mm, de acordo com uma direção ortogonal ao trecho R2.

[085] Enquanto as plataformas 16 avançam através do trecho R2, essas plataformas 16 apresentam suas respectivas porções inferiores voltadas para os transdutores ultrassônicos 90, em estreita proximidade.

[086] De preferência, o trecho R2 é retilíneo, e mais preferivelmente horizontal. Além disso, o trecho R2 apresenta convenientemente um comprimento entre 0,5 me 2m.

[087] De preferência, as plataformas 16 avançam ao longo do trecho R2 inteiro durante um intervalo de tempo entre 20 s e 60 s, de modo a prover um desempenho ideal do tratamento de limpeza ultrassônica.

[088] A máquina de lavar 1 compreende ainda: - um gerador de energia elétrica EG conectado a transdutores ultrassônicos 90; e - uma unidade de controle ECU conectada ao gerador de energia elétrica EG e configurada para controlar o fornecimento de energia de cada transdutor ultrassônico 90, ao operar o gerador de energia elétrica EG.

[089] Em particular, a unidade de controle ECU controla a ativação dos transdutores ultrassônicos 90 de uma maneira periódica ou descontínua, por exemplo, com uma duração de 30 s após cada período de 420 horas de trabalho da máquina de lavar 1.

[090] As ondas ultrassônicas geradas pelo gerador de ondas ultrassônicas UG apresentam um movimento periódico relativo em relação ao meio de transferência de calor no qual as mesmas ondas se propagam; assim, micro-zonas locais dentro do meio de transferência de calor passam periodicamente de um estado despressurizado para um estado pressurizado.

[091] Durante o estado despressurizado, o ar dissolvido dentro do meio de transferência de calor tende a formar muitas microbolhas, que implodem quando a pressão aumenta, liberando energia para as plataformas 16 que avançam através da cuba 104.

[092] Essa energia é útil para desagregar possíveis depósitos de cálcio resistentes ou sujidades incrustadas nas próprias plataformas 16.

[093] A operação da máquina de lavar 1 é descrita a seguir em detalhes.

[094] O sistema de alimentação 8 faz avançar uma pluralidade de fileiras de recipientes 2 para serem lavados através do transportador 103, de uma maneira paralela à direção F.

[095] Os recipientes 2 adequadamente posicionados são dispostos com seus respectivos eixos A ortogonais ao caminho P, com suas respectivas porções de base 2c situadas no transportador 103.

[096] As plataformas 16 do transportador de cadeia 4 retiram respectivas fileiras de recipientes 2 na estação de entrada I do dispositivo de sequenciamento 105, avançam os recipientes 2 dentro do túnel de lavagem 3 ao longo do ramal de lavagem Q, descarregam as fileiras de recipientes limpos 2 na estação de saída O para o transportador de saída 14, e retornam ao longo do ramal de retorno R sem nenhum recipiente 2.

[097] Em mais detalhes, os recipientes 2 de cada fileira são primeiramente carregados pelos compartimentos 17 através da zona de pré-lavagem P1, onde os recipientes 2 são preliminarmente lavados e aquecidos por imersão dentro do banho 11 e utilizando os dispositivos de aspersão 106.

[098] Portanto, os mesmos recipientes 2 são transportados também através dos banhos 12, 13 seguintes, respectivamente nas zonas de limpeza C1, C2, para que os recipientes 2 sejam completamente limpos e privados de quaisquer rótulos fixados aos mesmos.

[099] Aqui, ambos os recipientes 2 e plataformas 16 continuam a receber calor do agente de limpeza dentro dos banhos 12, 13, até alcançarem temperaturas elevadas, por exemplo, entre 60 ºC e 70 ºC.

[0100] Neste ponto, um processo de resfriamento é realizado para resfriar os recipientes 2 lavados a quente antes desses recipientes 2 serem descarregados na estação de saída O.

[0101] Em particular, os recipientes 2 e as plataformas 16 avançam através da cuba 70 dentro da zona de troca de calor H1, onde os recipientes 2 e as plataformas 16 são imersos no meio de transferência de calor e estabelecem um equilíbrio térmico com este último, de modo a atingirem temperaturas intermediárias, por exemplo, entre 45 ºC e 60 ºC.

[0102] Aqui, uma porção do meio de transferência de calor aquecido, em uma temperatura semelhante às temperaturas intermediárias acima citadas, é arrastada para fora da cuba 70 pelos recipientes 2 e plataformas 16, enquanto estas últimas são transportadas para fora da mesma cuba 70.

[0103] A porção arrastada cai dentro da cuba 74, enquanto os mesmos recipientes 2 e plataformas 16 avançam através do trecho Q2.

[0104] O meio de transferência de calor inteiro coletado dentro da cuba 74 apresenta uma temperatura essencialmente igual àquela da porção acima mencionada; em seguida, ainda mais duas porções diferentes do meio de transferência de calor no interior da mesma cuba 74 são divididas, de modo a serem respectivamente fornecidas para os dispositivos de aspersão 106 através da linha fluídica L3 e transportadas para a cuba 104 através da linha fluídica L2.

[0105] Quando os recipientes 2 e as plataformas 16 atingem a zona de troca de calor H2, os próprios recipientes 2 e as plataformas 16 recebem o meio de transferência de calor por meio de dispositivos de aspersão 78, de modo a serem adicionalmente resfriados para temperaturas mais baixas, por exemplo, entre 25 ºC e 35 ºC

[0106] Então, as plataformas 16 resfriadas avançam através do ramal de retorno R, enquanto os recipientes 2, nas baixas temperaturas acima citadas, são descarregados na estação de saída O.

[0107] As plataformas 16 resfriadas são imersas na cuba 104 enquanto avançam através do ramal de retorno R; aqui, ocorre uma troca de calor entre o meio de transferência de calor dentro da cuba 104 e as plataformas 16 resfriadas.

[0108] Durante a troca de calor, as plataformas 16 recebem um tratamento de limpeza ultrassônica completo por meio de gerador de ondas ultrassônicas UG, da maneira descrita acima.

[0109] Após essa troca de calor, as plataformas 16 são aquecidas e transportadas para a estação de entrada 1, enquanto o meio de transferência de calor é resfriado.

[0110] Em seguida, uma porção do meio de transferência de calor resfriado é transportada para a cuba 70, de modo a ser reutilizada para resfriar outros recipientes 2 e plataformas 16 que avançam através da própria cuba 70.

[0111] A partir de uma análise das características do processo de resfriamento e da máquina de lavar 1 de acordo com a invenção, as vantagens que eles permitem obter são evidentes.

[0112] A cuba 70 é alimentada com o meio de transferência de calor reciclado da cuba 104, que é mantido em baixas temperaturas pelas plataformas 16 resfriadas na zona de troca de calor H2 que passam através da própria cuba 104.

[0113] Graças a isto, não há necessidade de alimentar a cuba 70 com um meio de transferência de calor novo a baixas temperaturas; em outras palavras, a quantidade de meio de transferência de calor circulado pelo sistema de circulação 35 é suficiente para garantir o resfriamento eficaz dos recipientes 2.

[0114] O meio de transferência de calor novo é fornecido apenas para um dispositivo de aspersão 78; graças à disposição peculiar das cubas 79, todos os outros dispositivos de aspersão 78 são efetivamente alimentados com o meio de transferência de calor reciclado.

[0115] Portanto, o uso do meio de transferência de calor novo é reduzido ao mínimo necessário, e assim os custos e o impacto ambiental da máquina de lavar 1 são reduzidos.

[0116] Além disso, parte do calor acumulado pelo meio de transferência de calor dentro da zona de troca de calor H1 é convenientemente explorada na zona de pré-lavagem P1 graças ao circuito fluídico 111.

[0117] Claramente, alterações podem ser feitas no processo para resfriamento de recipientes 2 lavados a quente e na máquina de lavar 1 aqui descritos e ilustrados, sem contudo fugir do escopo de proteção definido nas reivindicações anexas.

[0118] Em particular, em vez de ser alimentada com o meio de transferência de calor coletado na cuba 74, a cuba 104 pode ser alimentada explorando-se outros meios de coleta, possivelmente adequados para retirarem ativamente o meio de transferência de calor da zona de troca de calor H1, tais como sistemas de bombeamento que possam apanhar o meio de transferência de calor da cuba 70.

[0119] Muitos tipos de aparelhos de resfriamento ou de aquecimento podem ser usados para permitir a transferência de calor entre as plataformas 16 e o meio de transferência de calor nas zonas de troca de calor H1, H2 e na zona de retorno R1, incluindo trocadores de calor, ventiladores, nebulizadores, e similares.

[0120] Em vista disso, a cuba 70 pode ser colocada dentro da zona de troca de calor H2, enquanto que o conjunto de ejeção 77 pode ser colocado dentro da zona de troca de calor H1, bem como as zonas de troca de calor H1, H2 podem ser providas com aparelhos de enxaguamento incluindo outras cubas e / ou conjuntos de ejeção.

[0121] Além do mais, a máquina de lavar 1 pode compreender muito mais zonas de troca de calor entre a zona de limpeza C2 e a estação de saída O. Possivelmente, algumas dessas zonas de troca de calor podem estar dispostas entre as zonas de troca de calor H1, H2.

[0122] Eventualmente, o circuito fluídico 111 pode conectar a zona de troca de calor H1 também com, ou apenas com, o banho 11.

Claims (15)

Reivindicações

1. PROCESSO DE RESFRIAMENTO PARA RESFRIAR RECIPIENTES (2) LAVADOS A QUENTE EM UMA MÁQUINA DE LAVAR (1), compreendendo as etapas de: - fazer avançar, por meio de um dispositivo transportador (4), uma pluralidade dos referidos recipientes (2) lavados a quente e pelo menos um membro (16) do referido transportador (4) ao longo de um caminho de lavagem (P), com uma estação de saída (O) e uma zona de retorno (R1) dispostas a jusante da dita estação de saída (O), de acordo com uma direção de avanço do citado membro (16) ao longo do mencionado caminho (P); - resfriar sequencialmente o dito membro (16) e os referidos recipientes (2) uma primeira vez e uma segunda vez, colocando o referido membro (16) em contato térmico respectivamente com um primeiro e com um segundo meios de transferência de calor, respectivamente em uma primeira e em uma segunda zonas de troca de calor (H1, H2) dispostas em sequência ao longo do referido caminho (P) e a montante da referida estação de saída (O) de acordo com a referida direção de avanço, de modo a que o mencionado primeiro meio de transferência de calor seja aquecido até uma temperatura superior àquela do referido segundo meio de transferência de calor; - descarregar os ditos recipientes (2) na citada estação de saída (O); caracterizado por compreender ainda as etapas de: - fazer circular o mencionado primeiro meio de transferência de calor entre a dita primeira zona de troca de calor (H1) e a referida zona de retorno (R1); - aquecer o dito membro (16) e resfriar o mencionado primeiro meio de transferência de calor, colocando o referido membro (16) em contato térmico com o citado primeiro meio de transferência de calor na dita zona de retorno (R1); e - retornar o referido primeiro meio de transferência de calor resfriado para a citada primeira zona de troca de calor (H1), para resfriar os mencionados recipientes (2).

2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida etapa de fazer circular o mencionado primeiro meio de transferência de calor compreender uma etapa de encher uma primeira cuba (104) dentro da dita zona de retorno (R1) com uma primeira porção do primeiro meio de transferência de calor aquecido na citada primeira zona de troca de calor (H1);

com o processo compreendendo ainda uma etapa de fazer avançar o referido membro (16) através da dita primeira cuba (104), para que entre em contato térmico com a mencionada primeira porção do meio de transferência de calor.

3. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender ainda uma etapa de propagação de ondas ultrassônicas através da referida primeira porção do meio de transferência de calor, para que o mencionado membro (16) receba um tratamento de limpeza ultrassônica enquanto avança através da citada primeira cuba (104).

4. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por à citada etapa de fazer circular o referido primeiro meio de transferência de calor compreender uma etapa de encher uma segunda cuba (70) dentro da dita primeira zona de troca de calor (H1) com uma segunda porção do primeiro meio de transferência de calor resfriado na mencionada zona de retorno (R1); com o processo compreendendo ainda uma etapa de fazer avançar o referido membro (16) através da citada segunda cuba (70), para que entre em contato térmico com a mencionada segunda porção.

5. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a mencionada etapa de fazer circular o referido primeiro meio de transferência de calor compreender as etapas de: - coletar em uma terceira cuba (74) dentro da dita primeira zona de troca de calor (H1) uma terceira porção do primeiro meio de transferência de calor, aquecido na referida primeira zona de troca de calor (H1) pelo citado membro (16) e pelos mencionados recipientes (2) durante a citada etapa de avanço através da dita primeira zona de troca de calor (H1); e - transportar uma quarta porção do referido primeiro meio de transferência de calor da mencionada terceira cuba (74) para a citada zona de retorno (Ri).

6. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender ainda as etapas de: - lavar os ditos recipientes (2) através de uma zona de lavagem (P1) disposta ao longo do citado caminho (P) a montante da referida primeira zona de troca de calor (H1),

de acordo com a mencionada direção de avanço; - fazer avançar o referido membro (16) através da dita zona de lavagem (P1); e - transportar uma quinta porção do primeiro meio de transferência de calor aquecido na dita primeira zona de troca de calor (H1) para a mencionada zona de lavagem (P1), para aquecer os referidos recipientes (2) durante a citada etapa de fazer avançar o dito membro (16) através da mencionada zona de lavagem (P1).

7. MÁQUINA DE LAVAR (1), compreendendo: - um dispositivo transportador (4) para fazer avançar uma pluralidade de recipientes (2) ao longo de um caminho de lavagem (P), e compreendendo pelo menos um membro (16) móvel ao longo do referido caminho (P); - uma estação de saída (O) disposta ao longo do mencionado caminho (P) e configurada para permitir a descarga dos citados recipientes (2); - uma primeira e uma segunda zonas de troca de calor (H1, H2) dispostas em sequência ao longo do citado caminho (P) e a montante da referida estação de saída (O), de acordo com uma direção de avanço dos mencionados recipientes (2); - meios de resfriamento (101, 102) operáveis para resfriarem sequencialmente o dito membro (16) e os referidos recipientes (2) uma primeira vez e uma segunda vez, respectivamente nas mencionadas primeira e segunda zonas de troca de calor (H1, H2), permitindo o contato térmico entre o citado membro (16) e, respectivamente, um primeiro e um segundo meios de transferência de calor, de modo a que o referido primeiro meio de transferência de calor seja aquecido até uma temperatura superior àquela do dito segundo meio de transferência de calor; e - uma zona de retorno (R1) disposta ao longo do referido caminho (P) a jusante da citada estação de saída (O), de acordo com a mencionada direção de avanço; caracterizada por compreender ainda: - meios de circulação (35) operáveis para fazerem circular o citado primeiro meio de transferência de calor entre a referida primeira zona de troca de calor (H1) e a dita zona de retorno (Ri); e - meios de aquecimento (36) operáveis para aquecerem o referido membro (16) na dita zona de retorno (R1), permitindo o contato térmico entre o citado membro (16) e o mencionado primeiro meio de transferência de calor, de modo a que o referido primeiro meio de transferência de calor seja, durante o uso, resfriado por transferência de parte do calor absorvido na mencionada primeira zona de troca de calor (H1) para o citado membro (16), antes de ser retornado para a dita primeira zona de troca de calor (H1) para resfriar os referidos recipientes (2).

8. MÁQUINA DE LAVAR, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por: - os referidos meios de aquecimento (36) compreenderem uma primeira cuba (104) disposta dentro da mencionada zona de retorno (R1) e adequada para conter o citado primeiro meio de transferência de calor; e - os referidos meios de circulação (35) compreenderem um circuito fluídico (110) para mover uma primeira porção do primeiro meio de transferência calor aquecido na dita zona de troca de calor primeiro (H1) para a citada primeira cuba (104), e mover uma segunda porção do primeiro meio de transferência de calor resfriado dentro da mencionada primeira cuba (104) para a citada primeira zona de troca de calor (104); com o referido caminho (P) estendendo-se através da mencionada primeira cuba (104), de modo a que o citado membro (16) entre em contato térmico com a dita primeira porção do meio de transferência de calor.

9. MÁQUINA DE LAVAR, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por: - os referidos meios de resfriamento (35) compreenderem ainda uma segunda cuba (70) disposta dentro da mencionada primeira zona de troca de calor (H1) e adequada para conter o dito primeiro meio de transferência de calor; e - o citado circuito fluídico (110) compreender uma primeira linha fluídica (L1) que conecta fluidamente a referida segunda cuba (70) com a dita primeira cuba (104), de modo a que a citada segunda cuba (70) seja alimentada com a mencionada segunda porção do meio de transferência de calor; com o referido caminho (P) estendendo-se através da mencionada segunda cuba (70), de modo a que o citado membro (16) entre em contato térmico com a dita segunda porção do meio de transferência de calor; e/ou com o referido circuito fluídico (110) compreendendo uma bomba (114) disposta ao longo da mencionada primeira linha fluídica (L1) entre um primeiro ramal da citada primeira linha fluídica (L1), onde a dita segunda porção do meio de transferência de calor flui devido à ação da gravidade, e um segundo ramal da referida primeira linha fluídica (L1), onde a mencionada segunda porção do meio de transferência de calor é empurrada pela dita bomba (114) para a citada segunda cuba (70).

10. MÁQUINA DE LAVAR, de acordo com as reivindicações 8 ou 9, caracterizada por compreender ainda uma terceira cuba (74), disposta dentro da referida primeira zona de troca de calor (H1) e configurada para receber e coletar uma terceira porção do primeiro meio de transferência de calor aquecido na mencionada primeira zona de troca de calor (H1); com o dito circuito fluídico (110) compreendendo uma segunda linha fluídica (L2) que conecta fluidamente a citada terceira cuba (74) com a referida primeira cuba (104), para que a mencionada primeira cuba (104) seja alimentada com a dita primeira porção do meio de transferência de calor.

11. MÁQUINA DE LAVAR, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por compreender ainda: - uma zona de pré-lavagem (P1) disposta ao longo do referido caminho (P) a montante da mencionada primeira zona de troca de calor (H1), de acordo com a citada direção de avanço; - um aparelho de pré-lavagem (106, 11) disposto ao longo do citado caminho (P) dentro da referida zona de pré-lavagem (P1) e configurado para lavar os mencionados recipientes (2); e - uma terceira linha fluídica (L3) que conecta fluidamente a dita terceira cuba (74) com o referido aparelho de pré-lavagem (106, 11), de modo a que o citado aparelho de pré-lavagem (106, 11) seja alimentado com uma quinta porção do referido primeiro meio de transferência de calor retirado da mencionada terceira cuba (74).

12. MÁQUINA DE LAVAR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizada por compreender ainda um gerador de ondas ultrassônicas (UG) acoplado à referida primeira cuba (104), para propagar ondas ultrassônicas através da mencionada primeira porção do meio de transferência de calor, de modo a que o dito membro (16) receba um tratamento de limpeza ultrassônico enquanto avança através da citada primeira cuba (104).

13. MÁQUINA DE LAVAR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizada por compreender ainda um aparelho de enxaguamento (70, 77), disposto dentro de pelo menos uma das ditas primeira e segunda zonas de troca de calor (H1, H2) e configurado para distribuir um meio de enxaguamento para os referidos recipientes (2) e, de preferência, para o mencionado membro (16), com o dito meio de enxaguamento sendo uma parte correspondente de um dos citados primeiro e segundo meios de transferência de calor.

14. MÁQUINA DE LAVAR, de acordo com a reivindicação 13, quando dependente das reivindicações 9 a 12, caracterizada por o referido aparelho de enxaguamento (70, 77) compreender: - a citada segunda cuba (70) para conter o mencionado meio de enxaguamento, disposta ao longo do referido caminho (P), de modo a que o dito membro (16) avance, durante o uso, através da citada segunda cuba (70), entrando em contato com o referido meio de enxaguamento; e/ou - pelo menos um conjunto de ejeção (77) configurado para direcionar a aspersão do dito meio de enxaguamento para os referidos recipientes (2) e para o mencionado membro (16); com o dito conjunto de ejeção (77) compreendendo, em particular, uma pluralidade de dispositivos de aspersão (78) e uma respectiva pluralidade de quartas cubas (79) dispostas abaixo dos mencionados dispositivos de aspersão correspondentes, fluidamente conectadas aos citados dispositivos de aspersão correspondentes e comunicando-se fluidicamente entre si através de vertedouros (80).

15. MÁQUINA DE LAVAR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 14, caracterizada por o referido transportador (4) compreender: - uma pluralidade de plataformas (16) adequadas para transportarem respectivas fileiras dos ditos recipientes (2), estendendo-se transversalmente ao citado caminho (P); e - uma cadeia de transporte (15) estendendo-se paralelamente ao referido caminho (P) e configurada para transportar as ditas plataformas (16) ao longo do mencionado caminho (P);

com as ditas plataformas (16) definindo uma respectiva pluralidade dos referidos membros (16) para troca de calor com os mencionados primeiro e segundo meios de transferência de calor.