ES2217773T3 - Metodo y aparato para regular el caudal de una sustancia alimenticia susceptible de ser bombeada. - Google Patents
Metodo y aparato para regular el caudal de una sustancia alimenticia susceptible de ser bombeada.Info
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Abstract
Un aparato (10) para someter a un tratamiento de presión a una sustancia alimenticia susceptible de ser bombeada, el cual comprende: una vasija de presión (15), que tiene una superficie interna (14), una pluralidad de lumbreras (31 ó 72) pasantes a través de la superficie interna (14) y que incluyen una lumbrera de entrada (31a) para sustancia susceptible de ser bombeada, que puede conectarse a una fuente de suministro de sustancia alimenticia susceptible de ser bombeada, una lumbrera de salida (31b) para sustancia susceptible de ser bombeada, una lumbrera (31a) de entrada de fluido, susceptible de acoplarse a una fuente de suministro de fluido a presión ultra-alta, y una lumbrera de salida de fluido; medios de presurización (13), situados en el interior de la vasija de presión (15), entre la lumbrera de entrada (31a) para sustancia susceptible de ser bombeada y la lumbrera de entrada (31a) de fluido, a fin de separar la sustancia susceptible de ser bombeada del fluido a presión ultra-alta,y presurizar la sustancia susceptible de ser bombeada cuando el fluido a presión ultra-alta se introduce a través de la lumbrera de entrada (31a) de fluido.
Description
Método y aparato para regular el caudal de una
sustancia alimenticia susceptible de ser bombeada.
Esta invención se refiere a métodos y a aparatos
para tratar mediante presión una sustancia susceptible de ser
bombeada, por ejemplo, substancias alimenticias y similares.
Las sustancias susceptibles de fluir, o
fluyentes, tales como los productos alimenticios líquidos, pueden
ser tratadas mediante exposición a presiones
ultra-altas. Por ejemplo, los productos alimenticios
líquidos pueden ser conservados o de otro modo alterados química o
físicamente tras su exposición a presiones
ultra-altas. En un procedimiento convencional, la
sustancia alimenticia se carga en el interior de una vasija de
presión, en la que se presuriza hasta una presión seleccionada
durante un periodo de tiempo seleccionado, a fin de conseguir el
cambio físico o químico que se pretende. La vasija se despresuriza a
continuación y se procede a descargar el contenido. La vasija de
presión puede volverse a cargar a continuación con un nuevo volumen
de sustancia sin tratar, y puede repetirse el procedimiento.
Si bien los sistemas actuales producen resultados
deseables, es posible que aparezcan situaciones de contaminación del
producto. La contaminación es un asunto importante en ciertas
aplicaciones, particularmente en aquellas que implican el
tratamiento a presión de sustancias alimenticias. La contaminación
puede producirse, potencialmente, por el contacto entre la sustancia
alimenticia y el entorno exterior, o bien puede resultar, en
potencia, de la exposición del producto alimenticio tratado a
presión al producto alimenticio que no ha sido tratado.
En la Patente norteamericana Nº 5.228.394 se
describen un método de tratamiento a presión y un aparato de
procesamiento destinados a la esterilización, desnaturalización,
etc. de materiales alimenticios, que incluyen un pistón de
movimiento libre ajustado en el interior de un recipiente de
presión, de tal forma que el pistón libre puede deslizarse en una
dirección real del recipiente, y de manera que el recipiente de
presión queda dividido por el pistón libre en dos cámaras con el fin
de evitar la mezcla y el contacto entre el material que se ha de
tratar y un medio destinado a ejercer la presión. El material que se
ha de tratar, con el que se ha llenado una de las cámaras, a la que
ha sido suministrado, se trata a presión por medio del movimiento
deslizante del pistón provocado por el aporte del medio a presión a
la otra cámara. Se han proporcionado tres o más recipientes de
presión, en cada uno de los cuales se ha ajustado un pistón de
movimiento libre, y se llevan a cabo una serie de operaciones de
tratamiento, que incluyen la presurización y el mantenimiento de la
presión, la descarga y el suministro del material que se ha de
tratar, de una manera continua por lotes o tandas, en un mismo
intervalo temporal. Este documento no muestra cómo pueden ser
limpiados los orificios pasantes a través de los cuales entra en la
vasija a presión el material que se ha de tratar. No se proporciona
tampoco indicación alguna sobre el modo en que pueden evitarse o
desecharse las partículas de la sustancia susceptible de bombearse
que no se han sometido a presión o que se han tratado con una
presión inferior a la adecuada, de manera que se impida la
contaminación de la sustancia susceptible de bombearse y
completamente presurizada.
En el documento francés Nº FR 2.379.005, se
describe una espita que comprende dos válvulas. Se describe también
el hecho de que la espita puede ser limpiada con el uso de un fluido
limpiador. No se ilustra el hecho de que sea posible el acoplamiento
a uno medios de presurización. Cuando se utiliza dicha espita, se
necesita siempre disponer de diferentes vías por las que el fluido
de tratamiento entre en la espita y penetre en la espita el fluido
limpiador. Desgraciadamente, siempre se tiene la posibilidad de que
estos dos fluidos diferentes se mezclen. En consecuencia, el uso de
dicha válvula no ha resultado satisfactorio.
Si se ponen en funcionamiento los conductos
existentes en la invención de acuerdo con el documento francés Nº FR
2.379.005, un fluido de presurización, por ejemplo, aire comprimido,
entra por una conexión de fluido de trabajo y se introduce en un
alojamiento de accionamiento y en un pistón a través de un vástago
de válvula, levanta un disco de válvula más pequeño desde un asiento
de válvula también menor, y un flujo de fuga de conmutación pasa
desde un alojamiento de conmutación de conductos al interior de una
cavidad de flujo de fuga, hasta que el disco de válvula más pequeño
se apoya contra un disco de válvula mayor y se provoca la formación
de un cierre hermético contra éste último por la acción continuada
de un muelle o resorte. Mediante el movimiento adicional hacia
arriba, el disco de válvula grande se levanta también desde un
asiento más grande, de tal manera que se establece la conexión entre
las partes del alojamiento de conmutación de los conductos. El
resorte se encarga del bloqueo o corte de la cavidad de flujo de
fuga con respecto al fluido contenido en las partes del alojamiento
de conmutación de los conductos, también en la posición abierta del
conmutador de conductos. El resorte es, por tanto, esencial para
permitir que el fluido limpiador elimine el flujo de fuga de la
conmutación. Es ésta una construcción o estructura muy compleja. Su
mantenimiento y construcción son muy costosos. Por lo tanto, habría
de buscarse una solución diferente.
En el documento norteamericano Nº 5.316.745 se
describe un aparato de esterilización a una presión
ultra-alta. En este contexto, se describe un
conjunto de cilindro y émbolo que funciona en una carrera de
compresión accionada mecánicamente, de tal manera que el material
que se ha de esterilizar es presurizado y despresurizado
alternativamente, así como la cámara de compresión. El conjunto de
cilindro y émbolo de este documento se desplaza también en una
carrera de descarga y admisión, en la que el material que ya ha sido
esterilizado por medio de los ciclos de presurización y
despresurización se extrae de la cámara a través de unos medios de
válvula susceptibles de hacerse funcionar selectivamente, y se
desplaza una nueva cantidad de material que ha de ser esterilizado
al interior de la cámara del cilindro a fin de someterla a otro
conjunto de ciclos de presurización y despresurización. Por
desgracia, este documento no describe el modo como puede evitarse
que material sin presurizar o insuficientemente presurizado
contamine al material ya presurizado.
En el documento francés Nº FR 2.381.953 se
describe una válvula susceptible de accionarse por medio de un
fluido. La válvula accionable por fluido se describe incluyendo un
cuerpo, una cavidad contenida en el cuerpo, unos medios de entrada
en el cuerpo y que conducen hasta la cavidad, unos medios de salida
situados dentro del cuerpo y que se comunican con la cavidad, un
primer asiento de válvula, asociado a los medios de entrada, un
segundo asiento de válvula, asociado a los medios de entrada y
situado aguas abajo con respecto al primer asiento de válvula, y un
miembro de válvula piloto o auxiliar, susceptible de accionarse
conjuntamente con el primer asiento de válvula y destinado a
funcionar entrando en contacto con éste o retirándose del contacto
con el mismo. El miembro de válvula principal comprende una cara de
obturación. El miembro de válvula piloto comprende también una cara
de obturación. Entre estas caras de obturación se encuentra una
cavidad que puede ser llenada con un fluido de purga.
Desfavorablemente, es imperativo, en esta Patente, disponer de
medios diferentes para accionar la válvula piloto y la válvula
principal, así como para limpiar la cavidad comprendida entre estas
dos válvulas. En consecuencia, es necesario adoptar etapas
constructivas adicionales y la eficiencia en cuanto a costes de
dicha invención se ve mermada en gran medida.
En la Patente norteamericana Nº 2.622.838, se
describe una válvula que se ha de accionar por medio de una varilla
que se eleva, y que está destinada a regular el flujo de fluidos a
través de las conducciones. En esta invención, una válvula es
desplazada por medio de una rueda de accionamiento manual o una
llave de apriete. En consecuencia, la válvula se desplaza alrededor
de su eje longitudinal. La válvula incluye una acanaladura anular,
la cual se ha formado en torno a la periferia de la válvula. Ésta
está destinada a recibir un lubricante o un fluido hidráulico en el
interior de una acanaladura anular que se ha formado en torno a la
periferia de un asiento de válvula. En consecuencia, la acanaladura
anular que se ha formado en torno a la periferia del asiento de
válvula divide el asiento de válvula en dos superficies de asiento
anulares relativamente estrechas. Por tanto, queda constituida una
cavidad entre estas dos superficies de asiento. La cavidad puede
llenarse con un fluido hidráulico o lubricante. La acanaladura
proporciona un canal que está destinado a recibir un fluido
lubricante o hidráulico que puede ser suministrado hasta ella a
través de un conducto y un accesorio exterior. Esto significa que en
el documento francés Nº FR 2.381.953 es también necesario disponer
de accesorios independientes para introducir el fluido de limpieza
dentro de la cavidad.
En el documento EP 0.786.595 se describe un
método y un aparato para tratar mediante presión una sustancia
susceptible de ser bombeada. En él, una válvula se acopla a la
fuente de suministro de una sustancia susceptible de ser bombeada y
a la vasija de presión, de tal manera que la válvula puede
desplazarse hasta una primera, una segunda y una tercera posiciones.
Cuando la válvula se encuentra en la primera posición, una lumbrera
de entrada de la válvula se alinea con un paso que está abierto a la
vasija de presión. Cuando la válvula se encuentra en la segunda
posición, el cuerpo de válvula obtura el paso, y cuando la válvula
está en la tercera posición, una lumbrera de salida dispuesta en la
válvula queda alineada con el paso. La válvula se desplaza, por
tanto, hasta la primera posición para permitir forzar un cierto
volumen de la sustancia susceptible de bombearse, al interior de la
vasija de presión, es desplazada hasta una segunda posición al
objeto de obturar el paso al tiempo que la sustancia susceptible de
ser bombeada se presuriza hasta una presión seleccionada durante un
periodo de tiempo seleccionado, al objeto de lograr un resultado
deseado, y la válvula se desplaza entonces hasta una tercera
posición con el fin de permitir que la sustancia susceptible de ser
bombeada, ya tratada, se descargue desde la vasija de presión. La
lumbrera de entrada y la lumbrera de salida están dotadas de juntas
de obturación de baja presión y de juntas de obturación de alta
presión dispuestas en la válvula, de tal forma que, cuando la
válvula se encuentra en la segunda posición, el paso se obtura por
medio de la junta de obturación de alta presión. No se describen en
este documento medios de esterilización o asépticos, ni tampoco se
describe el problema que resulta de permitir la presencia de
partículas insuficientemente presurizadas de la sustancia
susceptible de ser bombeada en la zona de presurización. En
consecuencia, este documento no describe cómo se ha de resolver un
problema de separación o de limpieza.
En el documento europeo EP 0.391.487 se describe
un conjunto de junta de obturación que tiene un anillo de respaldo a
través del cual se desplaza un pistón en movimiento alternativo o de
vaivén. Existe un manguito de obturación de un material no abrasivo
y resistente a la extrusión, el cual rodea al pistón en la posición
por delante del anillo de respaldo. El anillo de respaldo presenta
una abertura destinada a recibir el pistón, y la abertura se ha
formado de tal manera que define un espacio de separación que se
extiende en dirección radial y hacia atrás, entre el pistón y el
anillo de respaldo, al objeto de recibir y descargar cualquier
material de obturación que pueda ser extrudido al interior del
espacio de separación. Existe una brida de colocación formada
integralmente con el anillo de respaldo y que rodea al manguito de
obturación con el fin de presionar el manguito de obturación hasta
que se acople con el pistón, y existe una porción de obturación
exterior destinada a formar un cierre hermético entre la brida de
colocación y el cilindro. En este documento, únicamente constituye
el fundamento de la invención el problema de colocar y proporcionar
juntas de obturación en una bomba de alta presión. No se describen
los problemas asociados a las partículas insuficientemente
presurizadas o a las partículas no presurizadas en absoluto en una
zona en la que deberían estar presurizadas.
La invención se refiere a métodos y a aparatos
para tratar mediante presión una sustancia susceptible de ser
bombeada, tal como una sustancia alimenticia.
En una realización, el aparato incluye una vasija
de presión que tiene una superficie interna y al menos una lumbrera
practicada a través de la superficie interna. El aparato incluye
adicionalmente un cuerpo de válvula, situado cerca de la lumbrera y
que es susceptible de ser desplazado con respecto a la lumbrera
entre una posición abierta y una posición cerrada. El cuerpo de
válvula tiene al menos una superficie de obturación que cierra
herméticamente u obtura la lumbrera e impide el movimiento de la
sustancia susceptible de ser bombeada a través de la lumbrera cuando
el cuerpo de válvula se encuentra en la posición cerrada. El cuerpo
de válvula puede incluir adicionalmente un canal conectado a una
fuente de suministro de un fluido de purga. El fluido de purga puede
ser conducido a través del canal y al interior de una zona de purga
situada adyacente al cuerpo de válvula. El fluido de purga puede
purgar entonces la zona de purga de sustancia susceptible de
bombearse y no presurizada o no lo suficientemente presurizada que,
de otro modo, podría contaminar la sustancia susceptible de
bombearse y completamente presurizada.
En una realización, la zona de purga puede estar
definida, en parte, por dos juntas de obturación dispuestas en el
cuerpo de válvula. Una de las juntas de obturación puede apoyarse
contra una superficie interna de la lumbrera, y la otra junta de
obturación puede apoyarse contra una superficie de la vasija de
presión situada externamente a la lumbrera. Las juntas de obturación
pueden incluir juntas tóricas u otros dispositivos de obturación
flexibles que aislen la zona de purga.
En otra realización, el fluido de purga puede
tener propiedades asépticas o esterilizantes y puede, en
consecuencia, esterilizar la zona de purga. En aún otra realización,
el fluido de purga puede accionar el cuerpo de válvula hacia delante
y hacia atrás entre las posiciones abierta y cerrada.
La Figura 1 es una vista en alzado lateral, en
sección transversal parcial y parcialmente fragmentada, de un
aparato que está provisto de una válvula para una sustancia
susceptible de ser bombeada y de una válvula de alta presión de
acuerdo con una realización de la invención.
La Figura 2 es una vista detallada en alzado
lateral y en sección transversal de la válvula para substancia
susceptible de ser bombeada que se muestra en la Figura 1.
La Figura 3 es una vista detallada en alzado
lateral y en sección transversal de la válvula de alta presión que
se muestra en la Figura 1.
La presente invención está encaminada a métodos y
a aparatos para tratar mediante presión sustancias susceptibles de
ser bombeadas, tales como productos alimenticios. En la siguiente
descripción se exponen los detalles de ciertas realizaciones de la
invención, así como en las Figuras 1-3, a fin de
proporcionar una compresión exhaustiva de dichas realizaciones. Sin
embargo, un experto de la técnica comprenderá que la presente
invención puede tener realizaciones adicionales y que éstas pueden
llevarse a la práctica prescindiendo de varios de los detalles que
se explican en la siguiente descripción.
Un aparato de tratamiento mediante presión de
acuerdo con una realización de la invención incluye una vasija de
presión que tiene una válvula de entrada interna que se abre para
admitir una sustancia susceptible de ser bombeada al interior de la
vasija. La válvula de entrada se cierra a continuación y la
sustancia susceptible de ser bombeada es comprimida por un medio de
un pistón que es accionado por un fluido a una presión
ultra-alta. Una vez que se ha presurizado la
sustancia susceptible de ser bombeada, se abre una válvula de salida
interna con el fin de retirar la sustancia presurizada susceptible
de ser bombeada. Puede suministrarse a las válvulas de entrada y de
salida un fluido de purga que es capaz de reducir la probabilidad de
contaminación de la sustancia presurizada susceptible de ser
bombeada, al crear una barrera de fluido entre la sustancia
susceptible de ser bombeada presurizada y la no presurizada.
La Figura 1 es una vista en alzado y en sección
transversal parcial de un aparato de tratamiento por presión 10, el
cual incluye una vasija de presión 15 que tiene una superficie
interna 14 que es capaz de soportar presiones internas elevadas. La
vasija de presión 15 puede incluir un cilindro 12 de extremo
abierto, el cual está provisto de una válvula 30 para sustancia
susceptible de ser bombeada, en uno de sus extremos, y de una
válvula de alta presión 70 en el extremo opuesto. Un yugo 11 se
encarga de asegurar la válvula 30 para sustancia susceptible de ser
bombeada y válvula de alta presión 70 en su lugar cuando la vasija
de presión 15 se somete a presiones internas elevadas. La válvula 30
para sustancia susceptible de ser bombeada incluye dos lumbreras 31,
que se muestran en la Figura 1 como una lumbrera de entrada 31a, que
admite una sustancia susceptible de ser bombeada y a presión al
interior de la vasija de presión 15, y una lumbrera de salida 31b,
que evacúa la sustancia susceptible de ser bombeada de la vasija de
presión una vez que la sustancia susceptible de ser bombeada ha sido
presurizada. Cada una de las lumbreras 31 puede ser obturada y
abierta por medio de un cuerpo de válvula 40 (mostrado en la forma
de un cuerpo de válvula de entrada 40a y un cuerpo de válvula de
salida 40b). La sustancia susceptible de ser bombeada puede ser
presurizada por medio de un pistón 13 que es accionado por un fluido
a presión ultra-alta con el fin de desplazarse
axialmente dentro de la vasija de presión 15. El fluido a presión
ultra-alta es suministrado a la vasija de presión 15
a través de un conducto de alta presión 71 situado en la válvula de
alta presión 70. El fluido a presión ultra-alta se
extrae inicialmente de la vasija de presión 15 a través del conducto
de alta presión 71, hasta que la presión contenida en la vasija 15
es lo suficientemente baja para permitir que la lumbrera de baja
presión 72 se abra. Una vez que se ha abierto la lumbrera de baja
presión 72, el fluido a presión ultra-alta restante
puede ser evacuado de la vasija de presión 15 a una velocidad de
flujo mayor, a través de la lumbrera de baja presión.
La Figura 2 es una vista detallada en alzado y en
sección transversal parcial de la válvula 30 para sustancia
susceptible de ser bombeada, y de una porción del cilindro 12 que se
muestra en la Figura 1. Tal como se muestra en la Figura 2, la
válvula 30 para sustancia susceptible de ser bombeada puede incluir
un acoplamiento de entrada 33a, en comunicación de fluido con una
lumbrera de entrada 31a, así como un acoplamiento de salida 33b, en
comunicación de fluido con la lumbrera de salida 31b. El
acoplamiento de entrada 33a puede conectarse a una fuente de
suministro de sustancia susceptible de ser bombeada (no mostrada), a
fin de suministrar la sustancia susceptible de ser bombeada a la
vasija de presión 15. El acoplamiento de salida 33b puede estar
conectado a un recipiente o a un dispositivo de envasado destinado a
envasar la sustancia susceptible de ser bombeada una vez que ha sido
tratada por presión.
Como se ha mencionado anteriormente, el flujo de
la sustancia susceptible de ser bombeada a través de la lumbrera de
entrada 31a y de la lumbrera de salida 31b es controlado,
respectivamente, por el cuerpo de válvula de entrada 40a y por el
cuerpo de válvula de salida 40b. Cada cuerpo de válvula 40 está
conectado, por medio de un vástago o varilla de válvula 50, a un
pistón de válvula 52 que acciona el cuerpo de válvula 40 axialmente
entre una posición abierta (que se muestra por medio de la posición
del cuerpo de válvula de salida 40b en la Figura 2) y una posición
cerrada (que se muestra mediante la posición del cuerpo de válvula
de entrada 40a en la Figura 2). En consecuencia, cada pistón de
válvula 52 tiene una cara anterior o delantera 55, adyacente a una
lumbrera de apertura 54, y una cara posterior o trasera 56,
adyacente a una lumbrera de cierre 53. Cuando el fluido a presión es
forzado a pasar a través de la lumbrera de apertura 54, éste actúa
contra la cara delantera 55 del pistón de válvula 52, al objeto de
accionar el cuerpo de válvula 40 axialmente hasta su posición
abierta. Cuando el fluido a presión es forzado a pasar a través de
la lumbrera de cierre 52, éste actúa contra la cara trasera 56 del
pistón de válvula 52, a fin de accionar el cuerpo de válvula 40
axialmente hasta su posición cerrada.
Cada cuerpo de válvula 40 puede incluir una
porción externa 41 que permanece en el exterior con respecto a la
lumbrera correspondiente 31 cuando el cuerpo de válvula se encuentra
en la posición cerrada, y una porción interna 42, que se extiende
penetrando en la lumbrera cuando el cuerpo de válvula se encuentra
en la posición cerrada. Cada cuerpo de válvula 40 puede incluir
también una o más juntas de obturación que impiden que la sustancia
susceptible de ser bombeada se mueva y pase más allá del cuerpo de
válvula cuando el cuerpo de válvula se encuentra en la posición
cerrada. Por ejemplo, el cuerpo de válvula 40 puede incluir una
junta de obturación flexible 43 en torno a la periferia de la
porción exterior 41. La junta de obturación flexible 43 puede
mantenerse en su lugar por medio de un labio o reborde 44, de tal
manera que forme una obturación contra una superficie interna 14a de
la válvula 30 para sustancia susceptible de ser bombeada, dispuesta
adyacente a la lumbrera correspondiente 31. El cuerpo de válvula 40
puede también incluir una junta tórica 45 en torno a la porción
interna 42, que forme un cierre hermético u obturación contra la
superficie interna 32 de la lumbrera 31.
Una ventaja de un cuerpo de válvula 40 que tiene
dos juntas de obturación (por ejemplo, la junta de obturación
flexible 43 y la junta tórica 45) es que las juntas de obturación
reducen la probabilidad de que la sustancia susceptible de ser
bombeada fluya y pase más allá del cuerpo de válvula cuando el
cuerpo de válvula se encuentra en la posición cerrada. Por ejemplo,
las dos juntas de obturación pueden reducir la probabilidad de que
la sustancia susceptible de ser bombeada escape pasando más allá del
cuerpo de válvula de salida 40b y entre en la lumbrera de salida 31b
cuando el cuerpo de válvula de salida 40b se encuentra en la
posición cerrada y la sustancia susceptible de ser bombeada está
presurizada. Semejante situación es indeseable debido a que es
posible que la sustancia susceptible de ser bombeada que se escapa
no sea sometida por completo al tratamiento de presión, por lo que
puede contaminar, en consecuencia, la sustancia completamente
tratada que pasa subsiguientemente a través de la lumbrera de salida
31b abierta. Además, las dos juntas de obturación situadas en el
cuerpo de válvula de entrada 40a pueden evitar que la sustancia
susceptible de ser bombeada, no sometida a presión, pase al exterior
de la lumbrera de entrada 31a y directamente al interior de la
lumbrera de salida 31b sin ser presurizada, por ejemplo, cuando el
cuerpo de válvula de entrada 40a se encuentra en la posición cerrada
y el cuerpo de válvula de salida 40b está en la posición
abierta.
El cuerpo de válvula 40 puede incluir también una
zona de purga 60 que es capaz de reducir adicionalmente la
probabilidad de que la sustancia susceptible de ser bombeada y
completamente tratada se contamine con sustancia susceptible de ser
bombeada y no tratada o tratada insuficientemente. Como se muestra
en la Figura 2, la zona de purga 60 puede situarse entre la junta
tórica 45 y la junta de obturación flexible 43. La zona de purga 60
puede estar limitada adicionalmente por la porción interna 42 del
cuerpo de válvula 40 y por la superficie interior 32 de la lumbrera
31. Un fluido de purga puede entrar en la zona de purga 60 a través
de uno o más orificios 58 situados en el cuerpo de válvula 40, en
posiciones adyacentes a la zona de purga. Los orificios pueden
acoplarse a una fuente de suministro de fluido de purga a través de
un paso 51 existente en la varilla de válvula 50. En una
realización, el fluido de purga puede ser el mismo fluido que el
utilizado para accionar el pistón de válvula 52. En consecuencia, el
fluido de purga puede entrar en el paso 51 a través de una entrada
de paso 57 cuando el cuerpo de válvula 40 se encuentra en la
posición cerrada, y fluir a través de la varilla de válvula 50 hasta
la zona de purga 60. Cuando el cuerpo de válvula 40 está en la
posición abierta, el pistón de válvula 52 bloquea la entrada de paso
57, evitando que el fluido de purga entre en el paso 51 y, en
consecuencia, evitando que el fluido de purga fluya libremente al
interior de la vasija de presión 15.
Cuando se encuentra en la zona de purga 60, el
fluido de purga puede arrastrar partículas de sustancia susceptible
de ser bombeada y no tratada o insuficientemente tratada, que
podrían entrar en la zona de purga al escaparse pasando por la junta
de obturación flexible 43 y/o por la junta tórica 45. En
consecuencia, la zona de purga 60 forma una barrera de fluido entre
una región que contiene la sustancia susceptible de ser bombeada y
completamente tratada, y una región que contiene sustancia
susceptible de ser bombeada y no tratada o únicamente tratada de
forma parcial. Por ejemplo, la zona de purga 60 que rodea al cuerpo
de válvula de salida 40b puede evitar que la sustancia susceptible
de ser bombeada y que no ha sido completamente tratada mediante
presión escape de la vasija de presión 15 antes de que se haya
completado el ciclo de tratamiento. Además, la zona de purga 60 que
rodea al cuerpo de válvula de entrada 40a puede evitar que la
sustancia susceptible de ser bombeada que no ha sido tratada fluya
pasando más allá del cuerpo de válvula de entrada y hacia fuera, a
través de la lumbrera de salida 31b, cuando el cuerpo de válvula de
salida 40b se abre para retirar la sustancia susceptible de ser
bombeada de la vasija 15.
El fluido de purga puede salir de la zona de
purga 60 a través de un canal de salida 61, a fin de transportar la
sustancia susceptible de ser bombeada y no presurizada o
insuficientemente presurizada lejos de la lumbrera correspondiente
31. El canal de salida 61 puede incluir una válvula de retención 62
que evita que el fluido de purga vuelva a entrar en la zona de purga
60 cuando caiga la presión en la zona de purga. Por ejemplo, la
válvula de retención 62 puede incluir un anillo elastómero flexible
que se expanda en su diámetro en alejamiento del canal de salida 61,
al objeto de permitir escapar al fluido de purga, y que se encoja
sobre el canal de salida con el fin de impedir que el fluido de
purga vuelva a entrar en la zona de purga 60. El fluido de purga que
escapa puede pasar al interior de una corona anular 64 y alejarse de
la vasija de presión 15 a través de una válvula de liberación o
escape 63. La válvula de escape 63 puede ajustarse de modo que
mantenga una cierta presión en la corona anular 64 que sea lo
suficientemente baja como para permitir que el fluido de purga
escape, y lo suficientemente elevada para evitar que la sustancia
susceptible de ser bombeada pase al exterior de la vasija de presión
15, entre el cilindro 12 y la válvula 30 para la sustancia
susceptible de ser bombeada.
El fluido de purga puede incluir cualquier fluido
adecuado que sea capaz de accionar los cuerpos de válvula 40 hacia
atrás y hacia delante, y purgar la sustancia susceptible de ser
bombeada de las zonas de purga 60. En una realización, el fluido de
purga puede también incluir un compuesto que contiene yodo, a fin de
limpiar y/o esterilizar las superficies adyacentes a la zona de
purga 60 a medida que el fluido de purga pasa a través de la zona de
purga 60. De forma alternativa, el fluido de purga puede ser
escogido de modo que contenga cualquier sustancia que limpie la zona
de purga 60 sin afectar adversamente a las características de la
sustancia susceptible de ser bombeada. En consecuencia, el fluido de
purga puede reducir adicionalmente la probabilidad de que la
sustancia susceptible de ser bombeada y completamente tratada por
presión sea contaminada por sustancia susceptible de ser bombeada e
insuficientemente presurizada o no presurizada. Además, el fluido de
purga puede reducir la probabilidad de que ciertas partículas (que
pudieran encontrarse incluidas en la sustancia susceptible de ser
bombeada) queden alojadas entre el cuerpo de válvula 40 y la
lumbrera 31, posición en la que pueden impedir que el cuerpo de
válvula se cierre por completo.
La Figura 3 es una vista detallada en alzado
lateral y en sección transversal parcial de la válvula de alta
presión 70 y del conducto de alta presión 71 que se muestran en la
Figura 1. El conducto de alta presión 71 puede estar conectado a una
fuente de suministro de fluido a presión ultra-alta
con el fin de accionar el pistón 13 en la vasija de presión 15. El
fluido a presión ultra-alta puede ser suministrado
por medio de un dispositivo tal como el modelo Nº 25X, disponible en
la Flow International Corp., de Kent, Washington. Dichos
dispositivos son capaces de generar presiones de hasta 37,73 x
10^{7} Pa (55.000 psi); sin embargo, pueden resultar también
adecuadas presiones superiores o inferiores a este valor, siempre y
cuando la presión sea suficiente para producir el efecto deseado en
la sustancia susceptible de ser bombeada.
El fluido a presión ultra-alta es
evacuado de la vasija de presión 15 a través de la lumbrera de baja
presión 72 a medida que la vasija de presión se llena con la
sustancia susceptible de ser bombeada. La lumbrera de baja presión
72 puede abrirse y cerrarse con el cuerpo de válvula de baja presión
40c de una manera similar a la explicada anteriormente en relación
con los cuerpos de válvula de entrada y de salida 40a y 40b que se
muestran en la Figura 2. En una realización, el cuerpo de válvula de
baja presión 40c, la varilla de válvula 50 y el pistón de válvula 52
que se muestran en la Figura 3 pueden ser idénticos a los cuerpos de
válvula, las varillas de válvula y los pistones de válvula que se
ilustran en la Figura 2, en aras de que existan partes comunes. Sin
embargo, debido a que la lumbrera de baja presión 72 no se ve
expuesta a la sustancia susceptible de ser bombeada, no es necesario
que la válvula de alta presión 70 incluya una zona de purga 60
(Figura 2) o un canal de salida 61 (Figura 2).
Como se muestra en la Figura 3, la válvula de
alta presión 70 puede incluir una brida de obturación 65 que está
acoplada formando un cierre hermético con una superficie interna 14b
del cilindro 12, al objeto de obturar la válvula de alta presión 70
dentro del cilindro. La brida de obturación 65 está separada de la
superficie interna 14b con el fin de proporcionar alojamiento a una
junta tórica 67 que se acopla formando un cierre hermético tanto con
la superficie interna 14b como con la brida 65. La válvula de alta
presión 70 puede incluir también una junta de obturación 68 de
material elastómero, en posición adyacente a la junta tórica, así
como un anillo 69 resistente a la extrusión, en posición adyacente a
la junta de obturación de material elastómero, estando ambos
asentados contra una superficie trasera 73 de la brida de obturación
65. La junta de obturación 68 de material elastómero puede
comprender un polímero, tal como un polietileno de peso molecular
ultra-alto, y el anillo 69 resistente a la extrusión
puede incluir un metal, tal como el bronce. La superficie trasera 73
de la brida de obturación 65 puede estar inclinada, de tal manera
que la junta de obturación 68 de material elastómero es empujada
hacia la parte trasera, según la dirección indicada por la flecha A
(por ejemplo, cuando la vasija de presión 15 se somete a presión), y
la junta de obturación 68 de material elastómero empuja el anillo 69
resistente a la extrusión hacia fuera, en dirección al cilindro 12,
a fin de evitar que la junta de obturación 68 de material elastómero
sea extrudida al interior de un pequeño espacio de separación que
podría existir entre la válvula de alta presión 70 y el cilindro 12.
Esta disposición puede resultar ventajosa debido a que reduce el
desgaste de la junta de obturación 68 de material elastómero. Es
posible utilizar una disposición similar para obturar la válvula 30
para sustancia susceptible de ser bombeada (Figura 2) con respecto
al cilindro 12.
El funcionamiento de una realización del aparato
10 se comprende mejor haciendo referencia a las Figuras 1 y 2.
Comenzando con la Figura 1, el cuerpo de válvula de salida 40b se
cierra al suministrar fluido de purga a través de la lumbrera de
cierre correspondiente 53. El fluido de purga actúa contra la cara
posterior o trasera 55 del pistón de válvula correspondiente 52, con
el fin de arrastrar el cuerpo de válvula de salida 40b al interior
de la lumbrera de salida 31b. La junta tórica 45 forma un cierre
hermético contra la superficie interna 32 de la lumbrera 31, y la
junta de obturación flexible 43 forma un cierre hermético contra la
superficie interna 14a de la válvula 30 para sustancia susceptible
de ser bombeada. El fluido de purga entra en la zona de purga 60 del
cuerpo de válvula de salida 40b a través del paso correspondiente 51
de fluido de purga, y sale de la zona de purga a través del canal de
salida correspondiente 61. El fluido de purga continúa fluyendo
mientras el cuerpo de válvula de salida se encuentre en la posición
cerrada. El cuerpo de válvula de entrada 40a es entonces desplazado
hasta su posición abierta al aplicar fluido de purga a la lumbrera
de apertura correspondiente 54. El fluido de purga actúa contra la
cara delantera 55 del pistón de válvula correspondiente 52, a fin de
accionar el cuerpo de entrada 40a hasta la posición abierta.
Haciendo referencia, a continuación, a la Figura
1, el cuerpo de válvula de baja presión 40c es desplazado hasta su
posición abierta de una forma similar a la que se ha explicado
anteriormente en relación con el cuerpo de válvula de entrada 40a.
La sustancia susceptible de ser bombeada es entonces introducida a
través de la lumbrera de entrada 31a y al interior de la vasija de
presión 15 al objeto de desplazar el pistón 13 hacia la válvula de
alta presión 70, impulsando hacia fuera el fluido a alta presión
residual que queda entre el pistón 13 y la válvula de alta presión
70, a través de la lumbrera de baja presión 72. Se cierran entonces
la válvula de baja presión 40c y el cuerpo de válvula de entrada
40a, y se introduce el fluido a presión ultra-alta
en la vasija de presión 15 a través del conducto de alta presión 71.
El fluido a presión ultra-alta acciona el pistón 13
en dirección a la válvula 30 para sustancia susceptible de ser
bombeada, con el fin de comprimir la sustancia susceptible de ser
bombeada dentro de la vasija. Una vez que se obtiene la presión
deseada, se detiene el flujo del fluido de presión
ultra-alta y se permite a la sustancia susceptible
de ser bombeada permanecer a una presión elevada durante un periodo
de tiempo seleccionado. Una vez transcurrido el periodo de tiempo
seleccionado, se libera la presión en el interior de la vasija de
presión 15 al hacer pasar inicialmente el fluido a presión
ultra-alta fuera de la vasija de presión 15 a través
del conducto de alta presión 71. Se abren entonces los cuerpos de
válvula 40b y 40c y se suministra fluido a baja a presión a través
de la lumbrera de baja presión 72, a fin de desplazar el pistón 13
hacia el cuerpo de válvula de salida 40b y retirar la sustancia
susceptible de ser bombeada de la vasija de presión 15, a través de
la lumbrera de salida 31b. Puede repetirse entonces el ciclo con una
nueva cantidad de sustancia susceptible de ser bombeada.
Una ventaja de una realización del aparato 10 que
se muestra en las Figuras 1-3 es que la pluralidad
de juntas de obturación existentes en cada cuerpo de válvula 40
reduce la probabilidad de que la sustancia susceptible de ser
bombeada, ya tratada mediante presión, llegue a contaminarse con
sustancia susceptible de ser bombeada y no presurizada o presurizada
de forma insuficiente. Otra ventaja es que las dos juntas de
obturación pueden definir una zona de purga 60 entre la sustancia
susceptible de ser bombeada y completamente presurizada, y la
sustancia susceptible de ser bombeada y no presurizada. Puede
hacerse pasar un fluido de purga a través de la zona de purga 60, al
objeto de retirar la sustancia susceptible de ser bombeada e
insuficientemente presurizada de la zona de purga, creando una
barrera de fluido entre la sustancia susceptible de ser bombeada y
presurizada, y la sustancia susceptible de ser bombeada y no
presurizada o insuficientemente presurizada. Además, el fluido de
purga puede encargarse de esterilizar las superficies del aparato en
la zona de purga. Tanto la función de purga como la función de
esterilización pueden ser completadas mientras el aparato está
presurizado y sin tener que acceder al interior de la vasija de
presión 15.
Aún otra ventaja del aparato 10 que se muestra en
las Figuras 1-3 es que la junta de obturación 68
situada entre el cilindro 12 y las válvulas 30 y 70 puede incluir un
anillo 69 resistente a la extrusión, dispuesto adyacente a una
superficie inclinada de las válvulas. El anillo 69 resistente a la
extrusión se desplaza hacia fuera por efecto de la presión, a fin de
reducir el desgaste de la junta de obturación y reducir la
probabilidad de que se desarrolle una fuga entre el cilindro 12 y
las válvulas 30 y 70.
De lo anterior se apreciará que, si bien se han
descrito aquí realizaciones específicas de la invención con fines
ilustrativos, es posible realizar diversas modificaciones sin
apartarse de la invención, tal y como se reivindica. Por ejemplo, la
junta de obturación flexible 43 y la junta tórica 45 pueden
disponerse de una forma diferente en el cuerpo de válvula 40,
siempre y cuando proporcionen una zona de purga 60 entre la
sustancia susceptible de ser bombeada y presurizada, y la sustancia
susceptible de ser bombeada y no presurizada o presurizada
insuficientemente. Alternativamente, las dos juntas de obturación
pueden bastar por sí solas (sin el fluido de purga) para aislar la
sustancia susceptible de ser bombeada, ya presurizada. En el caso de
que se proporcione el fluido de purga, el fluido de purga puede
suministrarse a la zona de purga 60 a través del vástago o varilla
de válvula 50, tal como se muestra en las Figuras
1-3, o, alternativamente, el fluido de purga puede
ser suministrado directamente a través de la superficie interna 32
de la lumbrera 31. En aún otra realización alternativa, el pistón 13
puede reemplazarse por otros medios de presurización, por ejemplo,
una vejiga o un fuelle, que se expandan y se contraigan dentro de la
vasija de presión 15 al objeto de presurizar la sustancia
susceptible de ser bombeada y aislar la sustancia susceptible de ser
bombeada del fluido a alta presión. En consecuencia, la invención no
está limitada más que por las reivindicaciones que se acompañan.
Claims (41)
1. Un aparato (10) para someter a un tratamiento
de presión a una sustancia alimenticia susceptible de ser bombeada,
el cual comprende:
una vasija de presión (15), que tiene una
superficie interna (14), una pluralidad de lumbreras (31 ó 72)
pasantes a través de la superficie interna (14) y que incluyen una
lumbrera de entrada (31a) para sustancia susceptible de ser
bombeada, que puede conectarse a una fuente de suministro de
sustancia alimenticia susceptible de ser bombeada, una lumbrera de
salida (31b) para sustancia susceptible de ser bombeada, una
lumbrera (31a) de entrada de fluido, susceptible de acoplarse a una
fuente de suministro de fluido a presión ultra-alta,
y una lumbrera de salida de fluido;
medios de presurización (13), situados en el
interior de la vasija de presión (15), entre la lumbrera de entrada
(31a) para sustancia susceptible de ser bombeada y la lumbrera de
entrada (31a) de fluido, a fin de separar la sustancia susceptible
de ser bombeada del fluido a presión ultra-alta, y
presurizar la sustancia susceptible de ser bombeada cuando el fluido
a presión ultra-alta se introduce a través de la
lumbrera de entrada (31a) de fluido, caracterizado porque
comprende:
al menos un cuerpo de válvula (40; 40a; 40b),
dispuesto en una de las lumbreras (31a; 31b) y que puede desplazarse
con respecto a la lumbrera (31a; 31b) entre una posición abierta y
una posición cerrada, teniendo el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b)
una primera junta de obturación (43; 45) que se acopla formando un
cierre hermético con la superficie interna (14) de la vasija de
presión (15) adyacente a la lumbrera (31a; 31b) cuando el cuerpo de
válvula (40; 40a; 40b) se encuentra en la posición cerrada, y una
segunda junta de obturación (43; 45) que se acopla formando un
cierre hermético con una superficie interna de la lumbrera (31a;
31b) cuando el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) se encuentra en la
posición cerrada, de tal manera que se desacopla la primera junta de
obturación (43; 45) de la superficie interna (14) de la vasija de
presión (15) cuando el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) está en la
posición abierta, y se desacopla la segunda junta de obturación (43;
45) de la superficie interna de la lumbrera (31a; 31b) cuando el
cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) se encuentra en la posición
abierta.
2. Un aparato (10) de acuerdo con la
reivindicación 1, que comprende:
una vasija de presión (15), que tiene una
superficie interna (14) y al menos una lumbrera (31a; 31b)
practicada a través de la superficie interna (14);
un cuerpo de válvula (40; 40a; 40b), dispuesto en
la lumbrera (31a; 31b) y que puede desplazarse con respecto a la
lumbrera (31a; 31b), entre una posición abierta y una posición
cerrada, teniendo el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) una superficie
de obturación que está enfrentada a la superficie interna (14) de la
vasija de presión (15), en posición adyacente a la lumbrera (31a;
31b) cuando el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) se encuentra en la
posición cerrada;
una junta de obturación flexible (43 ó 45),
fijada a la superficie de obturación, de tal manera que la junta de
obturación flexible (43 ó 45) se acopla a la superficie interna (14)
de la vasija de presión (15), en posición adyacente a la lumbrera
(31a; 31b), cuando el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) se encuentra
en la posición cerrada, estando la junta de obturación flexible (43
ó 45) separada de la lumbrera (31a; 31b) cuando el cuerpo de válvula
(40; 40a; 40b) está en la posición abierta; y medios de
presurización (13), dispuestos dentro de la vasija de presión (15),
en posición próxima a la lumbrera (31a; 31b), con el fin de
presurizar la sustancia alimenticia susceptible de ser bombeada
cuando la sustancia alimenticia susceptible de ser bombeada se
introduce en la vasija de presión (15).
3. Un aparato (10) de acuerdo con la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, que comprende:
una vasija de presión (15), que tiene una
superficie interna (14) y al menos una lumbrera (31a; 31b)
practicada a través de la superficie interna (14);
un cuerpo de válvula (40; 40a; 40b), situado
cerca de la lumbrera (31a; 31b) y que puede ser desplazado con
respecto a la lumbrera (31a; 31b) entre una posición abierta y una
posición cerrada, teniendo el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) al
menos una superficie de obturación que obtura la lumbrera (31a; 31b)
y que al menos restringe el movimiento de la sustancia susceptible
de ser bombeada a través de la lumbrera (31a; 31b) cuando el cuerpo
de válvula (40; 40a; 40b) se encuentra en la posición cerrada,
teniendo el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) un canal (58 ó 61)
provisto de una primera abertura, conectada a una fuente de
suministro de fluido de purga, y de una segunda abertura, situada
próxima a la lumbrera (31a; 31b) al objeto de dirigir un fluido de
purga al interior de una región adyacente al cuerpo de válvula (40;
40a; 40b).
4. Un aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, que comprende:
una vasija de presión (15), que tiene una
superficie interna (14) y al menos una lumbrera (31a; 31b)
practicada a través de la superficie interna (14);
un cuerpo de válvula (40; 40a; 40b), situado en
la lumbrera (31a; 31b) y que puede ser desplazado con respecto a la
lumbrera (31a; 31b) entre una posición abierta y una posición
cerrada, teniendo el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) al menos una
superficie de obturación que obtura la lumbrera (31a; 31b) y que al
menos restringe el movimiento de la sustancia susceptible de ser
bombeada a través de la lumbrera (31a; 31b) cuando el cuerpo de
válvula (40; 40a; 40b) se encuentra en la posición cerrada, teniendo
el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) un canal (58 ó 61) provisto de
una primera abertura, conectada a una fuente de suministro de fluido
de purga, y de una segunda abertura, situada próxima a la lumbrera
(31a; 31b) al objeto de dirigir un fluido de purga al interior de
una zona de purga (60) adyacente al cuerpo de válvula (40; 40a;
40b).
5. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, en el cual la vasija de presión (15) incluye
una porción cilíndrica que tiene un extremo abierto y una válvula
(30) para sustancia susceptible de ser bombeada, situada en el
extremo abierto, incluyendo la superficie interna (14) de la vasija
de presión (15) una pared interna del cilindro y una pared externa
de la válvula (30) para sustancia susceptible de ser bombeada, de
manera que la lumbrera (31a; 31b) se extiende a través de la pared
interna de la válvula (30) para sustancia susceptible de ser
bombeada.
6. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 5, en el cual la válvula (30) para sustancia
susceptible de ser bombeada tiene una superficie de obturación que
se extiende axialmente y que está separada anularmente de la pared
interna de la porción cilíndrica, teniendo adicionalmente la válvula
(30) para sustancia susceptible de ser bombeada una superficie
inclinada entre la superficie de obturación y la pared interna de la
porción cilíndrica, de tal forma que la superficie inclinada está
dispuesta formando un ángulo obtuso con la superficie de obturación,
comprendiendo adicionalmente el aparato (10):
una junta de obturación de válvula, dispuesta
entre la superficie de obturación de la válvula (30) para sustancia
susceptible de ser bombeada, y la pared interna de la porción
cilíndrica; y
un anillo (45), dispuesto entre la junta de
obturación de válvula y la pared interna de la porción cilíndrica
adyacente a la superficie inclinada, de tal manera que el anillo
(45) se acopla a la pared interna de la porción cilíndrica cuando la
junta de obturación de válvula aplica una presión axial al anillo
(45).
7. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 6, en el cual los medios de presurización
incluyen un pistón que se acopla formando un cierre hermético con la
pared interna de la vasija de presión (15), entre la lumbrera (31a)
de entrada de fluido y la lumbrera (31a) de entrada de la sustancia
susceptible de ser bombeada, y que es susceptible de desplazarse
dentro de la vasija de presión (15), entre las dos lumbreras de
entrada.
8. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 7, en el cual el cuerpo de válvula (40; 40a;
40b) incluye una primera porción que se sitúa de cara a la
superficie interna (14) de la vasija de presión (15), en posición
adyacente a la lumbrera (31a; 31b), y la primera junta de obturación
(43; 45) incluye un material flexible y elástico que está fijado a
la primera porción, de tal manera que el material elástico se
encuentra entre la primera porción y la superficie interna (14) de
la vasija de presión (15), y se acopla formando un cierre hermético
con la superficie interna (14) de la vasija de presión (15), en
posición adyacente a la lumbrera (31a; 31b), cuando el cuerpo de
válvula (40; 40a; 40b) se encuentra en la posición cerrada.
9. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 8, en el cual el cuerpo de válvula (40; 40a;
40b) incluye una segunda porción generalmente transversal a la
primera porción y alineada con un eje de la lumbrera (31a; 31b), de
tal manera que la segunda porción es recibida por la lumbrera (31a;
31b) cuando el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) se encuentra en la
posición cerrada, y en el cual, de forma adicional, la segunda junta
de obturación (43; 45) incluye una junta tórica dispuesta alrededor
de la segunda porción, con el fin de acoplarse formando un cierre
hermético con una superficie interna (14) de la lumbrera (31a; 31b)
cuando el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) se encuentra en la
posición cerrada.
10. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 9, que comprende adicionalmente un pistón de
válvula (52) que está acoplado al cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) y
que tiene una primera cara y una segunda cara, dispuesta enfrentada
al lado opuesto de la primera cara, estando la primera cara en
comunicación de fluido con una fuente de suministro de fluido a
presión con el fin de desplazar el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b)
hasta la posición abierta, y estando la segunda cara en comunicación
de fluido con la fuente de suministro de fluido a presión con el fin
de desplazar el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) hasta la posición
cerrada.
11. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 10, en el cual el cuerpo de válvula (40; 40a;
40b) tiene un canal (58 ó 61) practicado a su través y provisto de
unas primera y segunda aberturas separadas entre sí, de tal manera
que la primera abertura está conectada a una fuente de suministro de
fluido de esterilización con el fin de proporcionar un fluido de
esterilización a una región del cuerpo de válvula (40; 40a; 40b)
adyacente a la segunda abertura.
12. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 11, en el cual la junta de obturación flexible
(43 ó 45) se extiende en torno a una periferia de la superficie de
obturación y se extiende desde la superficie de obturación hacia la
lumbrera (31a; 31b).
13. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 12, en el cual el cuerpo de válvula (40; 40a;
40b) incluye un labio o reborde que se acopla a la junta de
obturación flexible (43 ó 45) para al menos restringir el movimiento
de la junta de obturación flexible (43 ó 45) en alejamiento del
cuerpo de válvula (40; 40a; 40b).
14. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 13, en el cual el cuerpo de válvula (40; 40a;
40b) tiene unas primera y segunda juntas de obturación separadas
entre sí y que se acoplan en al menos una de entre la superficie
interna (14) de la vasija de presión (15) y la superficie interna
(14) de la lumbrera (31a; 31b), de tal manera que la primera
abertura del cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) se encuentra entre las
juntas de obturación, el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) se
encuentra separado de al menos una de las superficies internas de la
zona de purga (60), y en el que, de manera adicional, la vasija de
presión (15) tiene un canal (61) de salida de fluido que se
encuentra en comunicación de fluido con la zona de purga (60), con
el fin de retirar el fluido de purga de la zona de purga (60).
15. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 14, en el cual el canal de salida (61) está
conectado a una válvula de retención que es susceptible de
desplazarse con respecto al canal de salida (61) entre una posición
abierta, en la que la válvula de retención obtura el canal de salida
(61) para al menos restringir el movimiento del fluido de purga a
través del canal de salida (61), y una posición abierta, en la que
la válvula de retención abre el canal de salida (61) con el fin de
que el fluido de purga pase a su través.
16. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 15, en el cual la vasija de presión (15)
incluye una porción cilíndrica que tiene un extremo de abertura y
una válvula (30) para sustancia susceptible de ser bombeada, la cual
tiene una pared correspondientemente cilíndrica y situada en el
extremo abierto, y en el cual, de manera adicional, la lumbrera
(31a; 31b) se extiende a través de la pared cilíndrica de la válvula
(30) para substancia susceptible de ser bombeada, el canal de salida
(61) se extiende a través de la pared cilíndrica de la válvula (30)
para sustancia susceptible de ser bombeada, y la válvula de
retención incluye un anillo elástico y flexible, dispuesto en torno
a la pared cilíndrica de la válvula (30) para sustancia susceptible
de ser bombeada, y sobre una abertura existente en el canal de
salida (61).
17. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 16, en el cual la vasija de presión (15) tiene
un volumen interior, la lumbrera (31a; 31b) está acoplada o
conectada a una fuente de suministro de sustancia alimenticia
susceptible de ser bombeada, y la zona de purga (60) está situada
entre la fuente de suministro de sustancia alimenticia susceptible
de ser bombeada y el volumen interior de la vasija.
18. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 17, que comprende adicionalmente un pistón de
válvula (52), acoplado al cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) y que
tiene unas primera y segunda caras opuestas, de tal forma que la
primera cara se encuentra en comunicación de fluido con la fuente de
suministro de fluido de purga con el fin de desplazar el cuerpo de
válvula (40; 40a; 40b) hasta la posición abierta, y la segunda cara
está en comunicación de fluido con la fuente de suministro de fluido
de purga, al objeto de desplazar el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b)
hasta la posición cerrada.
19. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 18, que comprende adicionalmente un vástago o
varilla (50) que se extiende axialmente a través de la lumbrera
(31a; 31b), entre el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) y el pistón de
válvula (52), y en el que el canal (58 ó 61) se extiende a través de
la varilla (50).
20. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 19, que comprende adicionalmente el fluido de
purga y en el cual el fluido de purga se selecciona con el fin de
esterilizar al menos una porción del cuerpo de válvula (40; 40a;
40b) y la lumbrera (31a; 31b).
21. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 20, en el cual el fluido de purga contiene
yodo.
22. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 21, en el cual el cuerpo de válvula (40; 40a;
40b) se extiende en el interior de la lumbrera (31a; 31b).
23. El aparato (10) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 22, que comprende adicionalmente un pistón de
válvula (52), acoplado al cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) y que
tiene unas primera y segunda caras opuestas, de tal manera que la
primera cara está en comunicación de fluido con la fuente de
suministro de fluido de purga con el fin de desplazar el cuerpo de
válvula (40; 40a; 40b) hasta la posición abierta, y la segunda cara
se encuentra en comunicación de fluido con la fuente de suministro
de fluido de purga al objeto de desplazar el cuerpo de válvula (40;
40a; 40b) hasta la posición cerrada.
24. Un método para tratar mediante presión una
sustancia susceptible de ser bombeada, en una vasija de presión
(15), caracterizado por introducir la sustancia susceptible
de ser bombeada en la vasija de presión (15);
cerrar herméticamente u obturar una lumbrera
(31a; 31b) de la vasija de presión (15) al situar un cuerpo de
válvula (40; 40a; 40b) al menos próximo a la lumbrera (31a; 31b), y
acoplar, de modo que forme un cierre hermético, una primera junta de
obturación (43; 45) del cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) con una
superficie interna de la lumbrera (31a; 31b), y acoplar, de modo que
forme un cierre hermético, una segunda junta de obturación (43; 45)
del cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) con una superficie interna (14)
de la vasija de presión (15) próxima a la lumbrera (31a; 31b);
someter a presión la sustancia susceptible de ser bombeada en la
vasija de presión (15), y extraer la sustancia susceptible de ser
bombeada de la vasija de presión (15).
25. Un método de acuerdo con la reivindicación
24, que comprende:
transferir o transvasar la sustancia susceptible
de ser bombeada al interior de una región interna de una vasija de
presión (15), a través de una lumbrera (31a; 31b) de la vasija de
presión (15);
obturar la lumbrera (31a; 31b) mediante el
desplazamiento de un cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) situado al
menos adyacente a la lumbrera (31a; 31b), al objeto de bloquear el
flujo a través de la lumbrera (31a; 31b);
purgar una región de purga (60) situada entre la
región interna de la vasija de presión (15) y una fuente de
suministro de la sustancia susceptible de ser bombeada, al dirigir
un fluido de purga a través de un orificio (58) existente en el
cuerpo de válvula (40; 40a; 40b), al tiempo que el cuerpo de válvula
(40; 40a; 40b) bloquea el flujo a través de la lumbrera (31a;
31b).
26. Un método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 24 ó 25, que comprende:
transferir la sustancia susceptible de ser
bombeada al interior de una vasija de presión (15) a través de una
lumbrera de entrada (31a); obturar la lumbrera de entrada (31a)
mediante el desplazamiento de un cuerpo de válvula de entrada (40a)
al interior de la lumbrera de entrada (31a), a fin de bloquear el
flujo a través de la lumbrera de entrada (31a);
esterilizar una región adyacente al cuerpo de
válvula de entrada (40a), al dirigir o conducir un fluido
esterilizante, a través de un canal (61) situado dentro del cuerpo
de válvula de entrada (40a), y fuera del cuerpo de válvula de
entrada (40a) a través de un orificio (58) situado existente en el
cuerpo de válvula de entrada (40a), al tiempo que el cuerpo de
válvula de entrada (40a) bloquea la lumbrera de entrada (31a);
obturar la lumbrera de salida (31b) mediante el
desplazamiento de un cuerpo de válvula de salida (40b) adyacente a
la lumbrera de salida (31b), a fin de bloquear el flujo a través de
la lumbrera de salida (31b); y
esterilizar una región adyacente al cuerpo de
válvula de salida (40b), al dirigir o conducir un fluido
esterilizante a través de un canal existente en el cuerpo de válvula
de salida (40b), y fuera del cuerpo de válvula de salida (40b) a
través de un orificio (58) existente en el cuerpo de válvula de
salida (40b), al tiempo que el cuerpo de válvula de salida (40b)
bloquea la lumbrera de salida (31b).
27. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 24 a 26, que comprende adicionalmente:
arrastrar la primera porción del cuerpo de
válvula (40; 40a; 40b) al menos parcialmente al interior de la
lumbrera (31a; 31b); y arrastrar la segunda porción del cuerpo de
válvula (40; 40a; 40b) en dirección a la superficie interior de la
vasija de presión (15) próxima a la lumbrera (31a; 31b).
28. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 24 a 27, en el cual la lumbrera (31a; 31b) es una
primera lumbrera (31a), el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) es un
primer cuerpo de válvula (40; 40a; 40b), la vasija tiene una segunda
lumbrera (31b), y la acción de retirar la sustancia susceptible de
ser bombeada incluye retirar la sustancia susceptible de ser
bombeada a través de la segunda lumbrera (31b), y comprende
adicionalmente obturar la segunda lumbrera (31b) al acoplar formando
un cierre hermético una primera porción de un segundo cuerpo de
válvula (40b) con una superficie interna de la segunda lumbrera
(31b), y acoplar formando un cierre hermético una segunda porción
del segundo cuerpo de válvula (40b) con una superficie interna (14)
de la vasija de presión (15) próxima a la segunda lumbrera
(31b).
29. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 24 a 28, en el cual la acción de obturar la
lumbrera (31a; 31b) incluye aplicar una presión de fluido a una
tercera porción del cuerpo de válvula (40; 40a; 40b), acoplada a las
primera y segunda porciones y separada de ellas, a fin de arrastrar
la primera porción del cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) al menos
parcialmente al interior de la lumbrera (31a; 31b).
30. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 24 a 29, en el cual la acción de aplicar una
presión de fluido a la tercera porción del cuerpo de válvula (40;
40a; 40b) incluye transmitir fluido, a través del cuerpo de válvula
(40; 40a; 40b), hasta una superficie externa del cuerpo de válvula
(40; 40a; 40b), a fin de purgar una región adyacente a la superficie
externa.
31. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 24 a 30, en el cual la acción de obturar la
lumbrera (31a; 31b) incluye desplazar al menos una porción del
cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) al interior de la lumbrera (31a;
31b).
32. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 24 a 31, en el cual la acción de obturar la
lumbrera (31a; 31b) de la vasija de presión (15) incluye aplicar el
fluido de purga a un pistón acoplado al cuerpo de válvula (40; 40a;
40b), al objeto de empujar el cuerpo de válvula (40; 40a; 40b)
situado adyacente a la lumbrera (31a; 31b).
33. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 24 a 32, que comprende adicionalmente:
seleccionar el fluido de purga de forma que tenga
propiedades esterilizantes; y esterilizar la región de purga (60) al
dirigir el fluido de purga al interior de la región de purga
(60).
34. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 24 a 33, en el cual la acción de esterilizar la
región de purga (60) incluye esterilizar una región adyacente a una
superficie interna (14) de la lumbrera (31a; 31b).
35. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 24 a 34, que comprende adicionalmente extraer el
fluido de purga de la región adyacente al cuerpo de válvula (40;
40a; 40b).
36. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 24 a 35, en el cual el acto de purgar incluye
mezclar una porción de la sustancia susceptible de ser bombeada con
el fluido de purga en la región de purga (60), y extraer de la
región de purga (60) el fluido de purga y la porción de la sustancia
susceptible de ser bombeada.
37. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 24 a 36, que comprende adicionalmente:
acoplar formando un cierre hermético el cuerpo de
válvula (40; 40a; 40b) con una superficie interna (14) de al menos
una de entre la vasija de presión (15) y la lumbrera (31a; 31b), en
dos posiciones separadas entre sí; y
dirigir el fluido de purga entre las dos
posiciones separadas entre sí.
38. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 24 a 37, que comprende adicionalmente detener el
flujo del fluido de purga a través del orificio (58) mediante el
desplazamiento del cuerpo de válvula (40; 40a; 40b) en alejamiento
de la lumbrera (31a; 31b), a fin de bloquear el flujo del fluido de
purga a través del cuerpo de válvula (40; 40a; 40b).
39. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 24 a 38, en el cual la acción de obturar la
lumbrera de entrada (31a) de la vasija de presión (15) incluye
aplicar el fluido esterilizante a un pistón acoplado al cuerpo de
válvula de entrada (40a), a fin de empujar al cuerpo de válvula de
entrada (40a) situado adyacente a la lumbrera de entrada (31a).
40. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 24 a 39, que comprende adicionalmente extraer el
fluido esterilizante de las regiones adyacentes a los cuerpos de
válvula de entrada y de salida (40a y 40b).
41. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 24 a 40, que comprende adicionalmente:
acoplar formando un cierre hermético el cuerpo de
válvula (40; 40a; 40b) con una superficie interna (14) de al menos
una de entre la vasija de presión (15) y la lumbrera (31a; 31b), en
dos posiciones separadas entre sí; y
dirigir el fluido esterilizante entre las dos
posiciones separadas entre sí.
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