BRPI0709343B1 - elemento de envase para envasar garrafas ou recipientes similares com um material líquido de envase assim como um máquina envasadora com elementos desse tipo - Google Patents

elemento de envase para envasar garrafas ou recipientes similares com um material líquido de envase assim como um máquina envasadora com elementos desse tipo Download PDF

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Abstract

elemento de envase para envasar garrafas ou recipientes similares com um material líquido de envase assim como uma máquina envasadora com elementos desse tipo em um elemento de envase, para o envasamento de garrafas ou recipientes similares com um material líquido de envase, o comando do processo de envase é realizado na dependência de um sinal emitido por um fluxômetro instalado no trajeto da corrente do produto de envase, fluxômetro esse integrado ao elemento de envase.

Description

(54) Título: ELEMENTO DE ENVASE PARA ENVASAR GARRAFAS OU RECIPIENTES SIMILARES COM UM MATERIAL LÍQUIDO DE ENVASE ASSIM COMO UM MÁQUINA ENVASADORA COM ELEMENTOS DESSE TIPO (51) IntCI.: B67C 3/20; B65B 3/36.
(52) CPC: B65B 3/30; B67C 3/20; B67C 3/26; B65B 3/36; B65B 39/004.
(30) Prioridade Unionista: 24/03/2006 DE 10 2006 014 103.2.
(73) Titular(es): KHS GMBH.
(72) lnventor(es): THOMAS STIENEN.
(86) Pedido PCT: PCT EP2007002574 de 23/03/2007 (87) Publicação PCT: WO 2007/110197 de 04/10/2007 (85) Data do Início da Fase Nacional: 22/09/2008 (57) Resumo: ELEMENTO DE ENVASE PARA ENVASAR GARRAFAS OU RECIPIENTES SIMILARES COM UM MATERIAL LÍQUIDO DE ENVASE ASSIM COMO UMA MÁQUINA ENVASADORA COM ELEMENTOS DESSE TIPO Em um elemento de envase, para o envasamento de garrafas ou recipientes similares com um material líquido de envase, o comando do processo de envase é realizado na dependência de um sinal emitido por um fluxômetro instalado no trajeto da corrente do produto de envase, fluxômetro esse integrado ao elemento de envase.
1/7
Relatório Descritivo da Patente de Privilégio de Invenção “ELEMENTO DE ENVASE PARA ENVASAR GARRAFAS OU RECIPIENTES SIMILARES COM UM MATERIAL LÍQUIDO DE ENVASE ASSIM COMO UMA MÁQUINA ENVASADORA COM ELEMENTOS DESSE TIPO”
A invenção refere-se a um elemento de envase, de acordo com o conceito genérico da reivindicação 1, assim como a uma máquina envasadora do tipo rotativo, de acordo com o conceito genérico 10.
Elementos para o envase de garrafas ou recipientes similares com um material líquido de envase, especialmente para o envase de garrafas com bebidas, são conhecidos em diferentes concretizações, e neste caso também conhecidos como elementos para um envase de volume controlado (envase volumétrico). No caso desses elementos de envase é previsto um fluxômetro em um tubulação para líquido entre uma fonte do material líquido de envase (p.Ex. reservatório ou tanque) e o respectivo elemento de envase, que emite um sinal de medição ou de comando a um dispositivo de comando central (computador) da máquina envasadora, que acionará o término do processo de envase, ou seja, o fechamento da válvula de líquido.
Também já foi proposto um elemento de envase para envasar garrafas ou recipientes similares, no qual um aparelho de medição de um fluxômetro, que detecta a taxa de fluxo do material de envase, está previsto no elemento de envase, na verdade, no canal de líquido formado no elemento de envase no sentido de circulação de um material líquido de envase que flui para uma garrafa ou recipiente similar durante o processo de envase (doravante também designado sentido de circulação do material de envase) antes da válvula de líquido. Existe neste caso uma certa desvantagem se for empregada uma barra de acionamento para o acionamento simplificado da válvula de líquido, esta passa pelo aparelho de medição do fluxômetro, o que exige a decomposição de materiais especiais para a barra de acionamento, na verdade principalmente se o fluxômetro for projetado de modo especialmente simples e especialmente de baixa manutenção como fluxômetro magnético, indutivo (MID).
É tarefa da invenção apresentar um elemento de envase, que possibilite um envase de volume controlado de garrafas ou de recipientes similares, com uma construção da máquina envasadora especialmente compacta e simplificada. Para solucionar essa tarefa um elemento de envase é projetado
2/7 de acordo com a reivindicação 1. Uma máquina envasadora do tipo rotativo é objeto da reivindicação 10.
No elemento de envase, de acordo com a invenção, o aparelho de medição do fluxômetro está previsto no sentido de circulação do material de envase sobre a válvula de líquido. Neste caso, não há principalmente a necessidade, em caso de uso de uma barra de acionamento, que essa barra passe pelo aparelho de medição do fluxômetro.
Uma outra vantagem essencial do arranjo, de acordo com a invenção, reside no fato de a barra de acionamento, que de acordo com a invenção, não passa pelo aparelho de medição do fluxômetro, não poder interferir negativamente na precisão dos resultados de medição. Assim, desvios volumétricos ou de contorno que ocorrem por exemplo entre barras de acionamento individuais , não interferem prejudicialmente.
Outras vantagens do elemento de envase, de acordo com a invenção, no qual o fluxômetro está previsto não externamente, mas integrado em cada elemento de envase, são entre outras coisas o fato de em um envase de volume controlado se obter na sua totalidade um tipo construtivo especialmente compacto para a máquina envasadora e além disso de a quantidade das passagens presentes no canal de líquido ou de material de envase entre o reservatório ou o tanque e o orifício de descarga do respectivo elemento de envase, a serem vedadas, não poder ser reduzida.
Aperfeiçoamentos da invenção são objeto das reivindicações dependentes. A invenção é a seguir mais detalhadamente esclarecida por meio de figuras em um exemplo de concretização, onde:
A figura 1 mostra em uma ilustração simplificada e em corte um elemento de envase de uma máquina envasadora do tipo rotativo para o envase por jato livre despressurizado de garrafas com um material líquido de envase, com a válvula de líquido aberta;
A figura 2 mostra uma ilustração tal como a figura 1, porém com a válvula de líquido fechada.
Nas figuras 1 corresponde a um elemento de envase para o envase despressurizado de um material líquido no recipiente, ou seja, em garrafas 2, na verdade para o envase por jato livre, no qual respectivamente a garrafa a ser envasada 2 fica disposta pela sua abertura 2.1 de forma distanciada, porém
3/7 cdescarga sob o elemento de envase 1, e o material líquido de envase é conduzido como jato livre 3 até a garrafa 2. O elemento de envase 1 está previsto juntamente com uma pluralidade de elementos de envase do mesmo tipo no perímetro de um rotor de acionamento giratório em torno de um eixo vertical de máquina, do qual nas figuras 1 e 2 aparecem ilustradas apenas um tanque 4 para o material líquido de envase assim como um suporte para recipiente ou garrafa 5, no qual a respectiva garrafa 2 executada na forma de concretização como garrafa PET , fica suspensa em um flange 2.2 sobressalente, durante o processo de envase.
O compartimento interno do tanque 4 é parcialmente preenchido com o material líquido de envase com nível controlado, de tal forma que acima do nível N do nível do material de envase é formado um compartimento de gás 4.1 é ocupado por ar e/ou por um gás inerte com pressão atmosférica, e abaixo do nível N é formado um compartimento de líquido 4.2 ocupado por um material de envase.
O elemento de envase 1 é composto por uma carcaça de elemento de envase 6, que na forma de concretização ilustrada é executada em três partes no modo a seguir mais detalhadamente descrito, e na qual é formado o canal de líquido 7, que desemboca por sua extremidade superior nas figuras 1 e 2, ou por uma conexão ali presente 7.1, diretamente no compartimento de líquido 4.2, e forma uma abertura de descarga 8 em sua extremidade inferior nas figuras. No canal de líquido 7 fica alojada uma válvula de líquido 9 de modo usual, que é composta basicamente de um corpo de válvula 10 que interage com um assento de válvula no canal de líquido 7, o qual está previsto na extremidade de uma barra de acionamento, na parte inferior nas figuras 1 e 2. Esta barra pode ser movimentada por um dispositivo de acionamento 12 previsto acima do tanque 4, no caso da forma de concretização ilustrada, por exemplo, por um arranjo de pistão-cilindro pneumático, com um curso axial necessário para a abertura e o fechamento da válvula de líquido 9. No caso da forma de concretização ilustrada a barra de acionamento 11, que apresenta por exemplo uma seção transversal externa circular, é orientada em sentido vertical e define com seu eixo o eixo vertical FA do elemento de envase.
4/7
Na forma de concretização ilustrada , na qual os elementos de envase 1 estão previstos diretamente no lado inferior do tanque 4 e na qual a barra de acionamento 11 se estende também ao longo do compartimento interno do tanque 4, o eixo do canal de líquido 7 é orientado em sentido coaxial com o eixo FA. Para obter uma centragem da barra de acionamento assim como do corpo de válvula 10, apesar do comprimento relativamente grande da barra de acionamento 11, está previsto na seção da extremidade inferior da barra de acionamento 11, um elemento de centragem 11.1, que não impede po'rem o fluxo do material líquido de envase. Está implícito o fato de o diâmetro do canal de líquido 7 ser maior do que o diâmetro externo da barra de acionamento 11 de forma que no canal de líquido 7 seja formada uma via de circulação em formato circular para o material de envase em torno da barra de acionamento 11.
Conforme mencionado, a carcaça do elemento de envase 6 é composta, no caso da forma de concretização ilustrada, por três partes, que seguem uma após a outra no sentido do fluxo do material de envase desdo o tanque 4 até a abertura de descarga 8, em sentido vertical, na verdade, da parte da carcaça 6.1 com a conexão 7.1, da parte da carcaça 6.2, que é parte integrante de um fluxômetro 13, e que apresenta a seção 7.2 do canal de líquido 7, que forma o canal de medição desse fluxômetro 13, e da parte da carcaça 6.3, que fica conectada com sua seção 6.3.1 flangeada com o lado inferior da parte da carcaça 6.2, e passa em uma seção tubular 6.3.2, que forma a abertura de descarga 8 coaxialmente com o eixo FA, disposta em sua extremidade inferior. Na parte da carcaça 6.1 é formado também o assento de válvula do corpo de válvula 10 da válvula de líquido 9, ou seja, no sentido de circulação do material líquido de envase antes da parte da carcaça 6.2 ou do fluxômetro 13. Está implícito que as passagens entre o tanque 4 e a parte da carcaça 6.1 assim como entre as partes da carcaça 6.1 - 6.3, especialmente na seção do canal de líquido 7 que penetra todas as partes da carcaça, estão vedadas com vedações correspondentes.
Conforme mencionado, a parte da carcaça 6.2 é parte integrante do fluxômetro 13, por exemplo de um fluxômetro (MID) magnético, indutivo, estando previstos no canal de medição ali presente ou na seção 7.2 os componentes (aparelho de medição) que detectam o fluxo do material de envase, do fluxômetro 13, a
5/7 saber em um fluxômetro 13 indutivo magnético pelo menos um eletroímã para gerar um campo magnético, por exemplo um campo magnético de troca no fluxo do material de envase, assim como pelo menos um eletrodo para medir a tensão de medição elétrica gerada pelo fluxo de material de envase no campo magnético e correspondente à taxa de fluxo.
Na parte da carcaça 6.2, na parte externa em uma carcaça 14, estão inseridos os outros componentes elétricos, por exemplo os elementos eletrônicos de ativação e de medição do fluxômetro 13, entre outras coisas, para ativar o eletroímã assim como para analisar a tensão de medição e para formar um sinal de medição emitido até uma unidade central de comando (computador da máquina envasadora através de um cabo de conexão 15.
O diâmetro do canal de líquido 7, assim como o diâmetro externo da barra de acionamento 11 são constantes na seção 7.2 de tal forma que a seção transversal de circulação do material líquido de envase não se altere no canal de medição ou na seção 7.2 com o curso da barra de acionamento 11 e seja obtida uma precisão de medição.
O envase das garrafas 2 é feito através dos elementos de envase 1 ou através da máquina envasadora que apresenta esses elementos de envase 1 no modo conhecido pelos sistemas de envase por jato livre com controle de volume, ou seja, após a entrada e posicionamento das garrafas 2 no porta-garrafa 5 abaixo do respectivo elemento de envase 1 sua válvula de líquido 9 é aberta para a iniciação do processo de envase. O processo de envase é finalizado pelo fechamento da válvula 9, na verdade, controladamente, através do sinal emitido pelo fluxômetro 13.
Para assegurar que o fluxômetro 13 projetado como fluxômetro magnético indutivo forneça resultados inequívocos de medição, especialmente já o início do respectivo processo de envase ou da respectiva fase de envase, está previsto um bloqueador de gás 16 na seção 6.3.2. ou na seção ali presente 7.3 do canal de líquido 7, nas proximidades ou na abertura de descarga 8, em todo caso no sentido de circulação do material de envase, depois da parte da carcaça 6.2 ou do fluxômetro 13 e de seu aparelho de medição, bloqueador esse que é formado, na forma mais simples, por um inserto com uma pluralidade de aberturas ou canais, por exemplo por um inserto do tipo peneira. A seção transversal dessas aberturas é então selecionada de tal forma que,
6/7 após o fechamento da válvula de líquido 9, a parte do canal de líquido, que se encontra acima do bloqueador de gás 16, e consequentemente, a parte do canal de líquido formada na parte da carcaça 6.2, permanece preenchida com o material líquido de envase, para que essa parte do canal de líquido não se esvazie pelo menos durante o intervalo de tempo que ocorre na operação de envase ou nas fases, nas quais a respectiva válvula de líquido 9 é fechada. Desse modo, é assegurado que já no início de cada fase de envase a seção 7.2 do canal de líquido, formada na parte da carcaça 6.2 e, portanto, no aparelho de medição do fluxômetro 13, seja completamente ou quase que totalmente preenchida com o material líquido de envase. Assim sendo, são emitidos, já no início de cada fase de envase, sinais de medição inequívocos pelo fluxômetro 13.
Para evitar uma pressão de saída do material líquido de envase, de dentro da parte do canal de líquido 7, que se conecta com a válvula de líquido 9 no sentido de circulação do material de envase, quando do fechamento da válvula de líquido 9 ou do corpo de válvula 10, a válvula de líquido é concebida de tal modo na forma de concretização ilustrada que ela é fechada ao se levantar o corpo de válvula 10 e aberta ao se abaixar o corpo de válvula 10.
A invenção foi descrita acima com base no exemplo de um elemento de envase
1 adequado para o envase por jato livre de garrafas 2 ou de outros recipientes.
Está implícito que a formação especial do elemento de envase, de acordo com a invenção, pode ser executada com as vantagens mencionadas, com o fluxômetro no sentido de circulação do material de enavse depois da válvula de líquido 9 inclusive, em elementos de envase para outros métodos de envase, especialmente para elementos de envase de material líquido sob pressão, na verdade em caso de arranjo correspondente do elemento de envase.
LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA
1 Elemento de envase
2 Garrafa
2.1 Abertura de garrafa
2.2 Flange no gargalo da garrafa
3 Jato de material de envase
4 Tanque (câmara?)
7/7
4.1 Compartimento de gás
4.2 Compartimento de líquido
5, 5a suporte
6 Carcaça do elemento de envase
6.1, 6.2, 6.3 Parte da carcaça
6.3.1 Seção flangeada
6.3.2 Seção tubular
7 Canal de líquido
7.1 Conexão
7.2 Seção ou canal de medição
7.3 Seção do canal de líquido com trava por gás 16
8 Orifício de gás de escape
9 Válvula de líquido
10 Corpo de válvula
11 Barra de acionamento
11.1 Elemento de centragem em barra de acionamento
12 Elemento de acionamento
13 Fluxômetro
14 Carcaça
15 Cabo de comando
16 Bloqueador de gás
FA Eixo vertical do elemento de envase
N Nível de líquido no tanque 4
1/2

Claims (2)

REIVINDICAÇÕES
1/2
1. ELEMENTO DE ENVASE PARA ENVASAR GARRAFAS (2) OU RECIPIENTES SIMILARES COM UM MATERIAL LÍQUIDO DE ENVASE, com um canal de líquido (7) formado em uma carcaça (6) do elemento de envase (1), que forma uma conexão (7.1) a ser ligada a uma fonte (4) do material líquido de envase assim como uma abertura (8) para a descarga do material líquido de envase em um recipiente (2) a ser envasado e apresenta uma válvula de líquido (9) entre a conexão (7.1) e a abertura de descarga (8), com um corpo de válvula (10) que interage com um assento de válvula, que pode ser movimentado através de um elemento de acionamento (12) para abrir e fechar a válvula de líquido (9), na verdade para um controle do processo de envase em função de um fluxômetro (13), que detecta o volume de fluxo através de um aparelho de medição, volume esse que circula por uma seção (7.2) do canal de líquido, que forma o canal de medição , CARACTERIZADO pelo fato de a seção (7.2) do canal de líquido (7) que forma o canal de medição estar prevista entre a válvula de líquido (9) e a abertura de descarga (8).
2 ELEMENTO DE ENVASE PARA ENVASAR GARRAFAS OU RECIPIENTES SIMILARES COM UM MATERIAL LÍQUIDO DE ENVASE, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de entre a abertura de descarga (8) e a seção (7.2) do canal de líquido (7), que forma o canal de medição, estar prevista um bloqueador de gás (16).
3. ELEMENTO DE ENVASE PARA ENVASAR GARRAFAS OU RECIPIENTES SIMILARES COM UM MATERIAL LÍQUIDO DE ENVASE, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de a abertura de descarga (8) ser formada como bloqueador de gás (16).
4. ELEMENTO DE ENVASE PARA ENVASAR GARRAFAS OU RECIPIENTES SIMILARES COM UM MATERIAL LÍQUIDO DE ENVASE, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de o corpo de válvula (10) da válvula de líquido (9) poder ser movimentado para abrir no sentido da abertura de descarga (8) e para fechar em sentido contrário.
5. ELEMENTO DE ENVASE PARA ENVASAR GARRAFAS OU RECIPIENTES SIMILARES COM UM MATERIAL LÍQUIDO DE ENVASE, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de
2/2 apresentar uma barra de acionamento (11) para acionar o corpo de válvula (10).
6. ELEMENTO DE ENVASE PARA ENVASAR GARRAFAS OU RECIPIENTES SIMILARES COM UM MATERIAL LÍQUIDO DE ENVASE, de acordo com a
5 reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de o elemento de envase (1) poder ser fixado em um lado inferior de um tanque (4) que forma a fonte do material de envase e de a barra de acionamento (11) ser conduzida também ao longo do compartimento interno do tanque (4) e de em sua extremidade, que fica distante do elemento de envase, interagir com o elemento de
10 acionamento (12).
7. ELEMENTO DE ENVASE PARA ENVASAR GARRAFAS OU RECIPIENTES SIMILARES COM UM MATERIAL LÍQUIDO DE ENVASE, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de o elemento de acionamento (12) ser um elemento de acionamento pneumático.
15 8. ELEMENTO DE ENVASE PARA ENVASAR GARRAFAS OU RECIPIENTES
SIMILARES COM UM MATERIAL LÍQUIDO DE ENVASE, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de a punção ser uma barra de acionamento (11).
<9, ELEMENTO DE ENVASE PARA ENVASAR GARRAFAS OU RECIPIENTES
20 SIMILARES COM UM MATERIAL LÍQUIDO DE ENVASE, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de o canal de líquido (7) ser formado entre a conexão (7.1) e a abertura de descarga (8) de forma retilínea ou basicamente retilínea, preferivelmente em sentido coaxial com o eixo do tucho (11).
25 10. MÁQUINA ENVASADORA DO TIPO ROTATIVO, COM VÁRIOS
ELEMENTOS DE ENVASE elementos de envase (1) previstos em um rotor de acionamento giratório em torno de um eixo de máquina, CARACTERIZADA pelo fato de os elementos de envase serem formados de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores.
2/2
BRPI0709343A 2006-03-24 2007-03-23 elemento de envase para envasar garrafas ou recipientes similares com um material líquido de envase assim como um máquina envasadora com elementos desse tipo BRPI0709343B1 (pt)

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