IT201900008556A1 - Apparato di trattamento termico di prodotti - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“Apparato di trattamento termico di prodotti”

La presente invenzione ha per oggetto un apparato di trattamento termico di prodotti, ad esempio contenitori con alimenti. Tale apparato nel settore tecnico è anche noto come autoclave.

In particolare, è nota un’autoclave comprendente un serbatoio definente un vano di sterilizzazione e dotato di uno sportello di accesso al vano. Lo sportello consente l’introduzione e la rimozione di carrelli su cui sono posti i prodotti da sterilizzare. Internamente al vano sono disposti mezzi di erogazione di almeno un fluido operativo caldo (vapore, acqua calda, ecc.) che permette di sterilizzare i prodotti che si trovano nel vano. Durante la sterilizzazione il serbatoio può raggiungere al suo interno importanti pressioni e dunque è fondamentale garantire un corretto e sicuro serraggio dello sportello. Al fine di assicurare una corretta chiusura dello sportello è noto l’utilizzo di più segmenti tra loro incernierati a formare un anello aperto (chiamato 3 clamp nel settore tecnico).

Nella posizione di chiusura dello sportello quest’ultimo è posto a ridosso e fronteggia una cornice di riscontro facente parte del recipiente. Il 3 clamp è idoneo a serrarsi attorno a detta interfaccia per trattenere lo sportello aderente alla cornice. In una sezione trasversale allo sviluppo anulare, tale 3 clamp definisce una concavità che trattiene un bordo perimetrale dello sportello e della cornice del recipiente. Per permettere l’apertura dello sportello il 3 clamp è allontanabile dalla interfaccia consentendo l’apertura dello sportello. I segmenti del 3 clamp comprendono un primo e un secondo segmento collegati rispettivamente ad una prima e ad una seconda ruota dentata reciprocamente ingranate. Ruotando in una prima modalità la prima e la seconda ruota dentata, esse avvicinano il primo e il secondo segmento di estremità serrando il 3 clamp in modo che possa esplicare la propria azione di serraggio sportello-recipiente. Ruotando la prima e la seconda ruota in una modalità opposta, il primo e il secondo segmento vengono allontanati e dunque viene meno il serraggio sull’interfaccia consentendo l’apertura dello sportello.

Il sistema comprende un sistema di sicurezza che minimizza il rischio che il primo e il secondo segmento di estremità possano allontanarsi sotto l’azione delle elevate pressioni a cui è sottoposto l’interno del recipiente durante l’uso. A questo proposito è noto un attuatore di bloccaggio che, a sportello chiuso, si innesta in un foro ricavato nella prima ruota dentata. Tale attuatore è un pistoncino mobile parallelamente all’asse di rotazione della prima e della seconda ruota dentata.

Un inconveniente di tale soluzione è legato al fatto che un minimo gioco tra l’attuatore di bloccaggio e il foro ricavato sulla prima ruota dentata si traduce in giochi maggiori sul primo e sul secondo segmento (che consentono allo sportello di serrarsi contro il recipiente). Questo va dunque a discapito della precisione con cui lo sportello si serra sul recipiente per garantirne il serraggio.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un apparato di trattamento termico che consenta di superare gli inconvenienti sopraindicati e in particolare offrire all’apparato di trattamento termico una maggiore resistenza alla pressione che si sviluppa al suo interno durante il funzionamento.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un apparato di trattamento termico comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un apparato di trattamento termico, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- figura 1 mostra una vista in sezione di un apparato di trattamento termico secondo la presente invenzione;

- figura 2 mostra una vista laterale, con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre, dell’apparato di trattamento termico di figura 1;

- figura 3 mostra un dettaglio di figura 2;

- figura 4 mostra una vista in sezione secondo il piano A-A di figura 3;

- figura 5 mostra una vista in sezione secondo il piano C-C di figura 3; - figura 6 mostra un dettaglio di figura 2;

- figure 6a e 6b mostrano dettagli in sezione rispettivamente secondo i piani D-D e E-E di figura 6;

- figura 7 mostra, in una differente configurazione, gli elementi di figura 2; - figura 8 mostra un dettaglio di figura 7.

Oggetto della presente invenzione è un apparato di trattamento termico di prodotti. Tale trattamento termico può ad esempio comprendere/essere una sterilizzazione o una pastorizzazione o una cottura. Ad esempio, i prodotti sono contenitori di prodotti alimentari. L’apparato 1 di trattamento termico comprende un recipiente 2 definente un vano 20 di trattamento termico dei prodotti. Esso definisce un serbatoio ad esempio a sviluppo sostanzialmente cilindrico. Il recipiente 2 comprende un passaggio 30 per l’introduzione/rimozione dei prodotti nel/dal vano 20. Il passaggio 30 è una apertura ricavata sull’esterno del recipiente 2.

L’apparato 1 di trattamento termico comprende uno sportello 3 mobile tra una posizione di apertura e una posizione di chiusura di detto passaggio 30. A questo proposito l’apparato 1 comprende una cerniera 90 che permette l’apertura dello sportello 3. La cerniera 90 si sviluppa lateralmente allo sportello 3. Tale cerniera 90 opportunamente consente una rotazione attorno ad un asse sostanzialmente verticale. Nella posizione di apertura consente l’introduzione e la rimozione dei prodotti dal vano 20. Nella posizione di chiusura (vedasi figure 1, 2, 7) lo sportello 3 consente il trattamento termico in pressione all’interno del vano 20.

L’apparato 1 comprende mezzi 4 di riscaldamento dei prodotti posti nel vano 20 per permetterne il trattamento termico. Ad esempio, i mezzi 4 di riscaldamento comprendono ugelli di erogazione di un fluido operativo riscaldato all’interno del vano 20 (acqua calda, vapore, ecc.). Ad esempio il fluido operativo può agire come fluido sterilizzante. riscaldante e/o raffreddante.

L’apparato 1 comprende inoltre un sistema 5 di bloccaggio/sbloccaggio dello sportello 3 rispetto al recipiente 2. Il sistema 5 di bloccaggio è operativo nella posizione di chiusura dello sportello 3. Infatti, nella posizione di chiusura dello sportello 3, quest’ultimo può essere bloccato e conseguentemente anche sbloccato.

Il sistema 5 di bloccaggio/sbloccaggio comprende una pluralità di segmenti 50 tra loro vincolati e che si sviluppano uno dopo l’altro. In particolare, tali segmenti 50 sono uno consecutivo all’altro. Essi potrebbero essere incernierati uno con l’altro a coppie (in figura 6a è evidenziato un elemento 530 girevole di connessione). I segmenti 50 sono almeno tre, preferibilmente sono proprio tre (per questioni di costo). I segmenti 50 sono opportunamente arcuati (tipicamente ad arco di cerchio).

La pluralità di segmenti 50 comprende un primo e un secondo segmento 51, 52 che si trovano ad opposte estremità (valutate lungo la linea di sviluppo dei segmenti 50). Opportunamente è presente un terzo segmento 53 che collega il primo e il secondo segmento 51, 52. I segmenti 50, in combinazione, definiscono un anello aperto. Opportunamente il primo e il secondo segmento 51, 52 non sono direttamente collegati.

Lo sportello 3 e il recipiente 2 definiscono una interfaccia 9 recipientesportello quando lo sportello 3 è nella posizione di chiusura (tale interfaccia si sviluppa circonferenzialmente; una porzione è mostrata in figura 6b). Tale interfaccia 9 è una zona in cui lo sportello 3 è premuto contro il recipiente 2.

I segmenti 50 sono mobili tra una configurazione di bloccaggio (vedasi figure 2, 3, 4) e una configurazione di sbloccaggio (vedasi figure 7 e 8) dello sportello 3. Nella configurazione di bloccaggio i segmenti 50 trattengono lo sportello 3 premuto contro il recipiente 2 lungo l’interfaccia 9 recipiente-sportello. Figura 6b mostra uno dei segmenti 50 (in particolare il terzo segmento 53) che è sagomato a “C”. Esso abbraccia una porzione dello sportello 3 e del recipiente 2 trattenendoli vincolati l’un l’altro.

Nella configurazione di sbloccaggio dello sportello 3 i segmenti 50 sono allontanati dalla interfaccia 9. Opportunamente nella configurazione di sbloccaggio i segmenti 50 non esplicano una funzione di trattenimento dello sportello 3 contro il recipiente 2.

L’apparato 1 di trattamento termico comprende mezzi 6 di reciproco ancoraggio/disancoraggio del primo e del secondo segmento 51, 52 in detta configurazione di bloccaggio. I mezzi 6 di ancoraggio/disancoraggio comprendono un attuatore 60 di bloccaggio mobile tra una prima e una seconda posizione. L’attuatore 60 di bloccaggio assume la prima posizione per contribuire a trattenere i segmenti nella configurazione di bloccaggio. Nella configurazione di sbloccaggio, l’attuatore 60 di bloccaggio si trova nella seconda posizione. Nella prima posizione l’attuatore 60 di bloccaggio meccanicamente trattiene reciprocamente collegati il primo e il secondo segmento 51, 52. Come meglio spiegato in seguito ciò avviene mediante elementi interposti (vedasi gli elementi 81 e 82 descritti in seguito). Nella seconda posizione l’attuatore 60 di bloccaggio si svincola dal primo e dal secondo segmento 51, 52. In tal modo il primo e il secondo segmento 51, 52 possono allontanarsi uno dall’altro. Conseguentemente i segmenti 50 possono allontanarsi dalla interfaccia 9 permettendo l’apertura dello sportello 3.

L’anello aperto definito dai segmenti 50 nella configurazione di bloccaggio è più serrato (e dunque trattiene lo sportello 3 e il recipiente 2 in corrispondenza della interfaccia 9) e nella configurazione di sbloccaggio è più aperto. L’anello aperto viene serrato su detta interfaccia 9 o allargato mediante i mezzi 7 di movimentazione.

Opportunamente, per passare dalla prima alla seconda posizione, l’attuatore 60 di bloccaggio esegue una corsa, tipicamente di traslazione. Tale corsa di traslazione è tipicamente orizzontale. L’attuatore 60 di bloccaggio è opportunamente azionato da un martinetto fluidodinamico. L’apparato 1 comprende mezzi 7 di movimentazione del sistema 5 di bloccaggio/sbloccaggio tra la configurazione di bloccaggio e la configurazione di sbloccaggio.

I mezzi 7 di movimentazione comprendono un primo e un secondo attuatore 71, 72 collegati rispettivamente al primo e al secondo segmento 51, 52. Il primo e il secondo attuatore 71, 72 possono essere azionati fluidodinamicamente.

Il primo e il secondo attuatore 71, 72 sono reciprocamente ingranati. Il primo e il secondo attuatore 71, 72 sono preferibilmente, ma non necessariamente in acciaio inossidabile. Opportunamente il primo e il secondo attuatore 71. 72 eseguono una rotazione minore di 100°. Tipicamente il primo attuatore 71 comprende/è un primo elemento rotante dentato. Nella soluzione preferita il primo attuatore 71 comprende una dentatura che si sviluppa solo lungo una porzione del perimetro del primo attuatore 71. Analogamente anche il secondo attuatore 72 comprende/è un secondo elemento rotante dentato. Nella soluzione preferita il secondo attuatore 72 si sviluppa solo lungo una porzione del perimetro del secondo attuatore 72. Il perimetro dentato del primo attuatore 71 è ingranato al perimetro dentato del secondo attuatore 72. Ciò accade sia nella configurazione di bloccaggio sia nella configurazione di sbloccaggio.

L’attuatore 60 di bloccaggio per spostarsi dalla prima alla seconda posizione si sposta lungo un asse che è fisso. Tale asse non si muove rispetto al recipiente 2. Inoltre, tale asse non intercetta il primo e il secondo attuatore 71, 72 (in qualunque orientamento assunto dal primo e dal secondo attuatore 71, 72 attorno al proprio asse di rotazione). Il primo e il secondo attuatore 71, 72 opportunamente ruotano attorno a corrispondenti assi di rotazione che sono reciprocamente paralleli. In particolare, essi sono orizzontali.

Opportunamente l’apparato 1 comprende un primo e un secondo elemento 81, 82 di trattenimento. Essi sono sagomati a H. In particolare, il secondo elemento 82 di trattenimento comprende due bracci 825, 826 paralleli collegati da un braccio 827 trasversale. Analoga cosa può ripetersi per il primo elemento 81 di trattenimento. Il secondo attuatore 72 si innesta parzialmente tra i due bracci 825, 826.

Il primo e il secondo elemento 81, 82 sono vincolati rispettivamente al primo e al secondo segmento 51, 52.

Nella configurazione di bloccaggio il primo e il secondo elemento 81, 82 si sovrappongono (lateralmente) l’un l’altro e vengono reciprocamente vincolati dall’attuatore 60 di bloccaggio posto nella prima posizione.

Il primo e il secondo elemento 81, 82 di trattenimento definiscono rispettivamente un primo e un secondo foro 810, 820. L’attuatore 60 di bloccaggio, nella configurazione di bloccaggio, si innesta sia nel primo sia nel secondo foro 810, 820. Nella soluzione preferita il primo foro 810 è passante. Nella soluzione preferita anche il secondo foro 820 è passante. Opportunamente nella configurazione di bloccaggio l’attuatore 60 attraversa completamente sia il primo sia il secondo foro 810, 820.

L’attuatore 60 di bloccaggio quando assume la prima posizione, e nella configurazione di bloccaggio dei segmenti 50, si innesta sia nel primo sia nel secondo foro 810, 820. Ciò avviene in una zona interposta tra il primo e il secondo attuatore 71, 72. L’attuatore 60 di bloccaggio nella prima posizione si trova quindi tra il primo e il secondo attuatore 71, 72. In particolare, un piano verticale immaginario contenente l’asse lungo cui si muove l’attuatore 60 di bloccaggio è interposto tra un piano verticale immaginario contenente l’asse di rotazione del primo attuatore 71 e un piano verticale immaginario contenente l’asse di rotazione del secondo attuale 72. I tre piani immaginari sono vantaggiosamente paralleli.

In particolare, l’attuatore 60 di bloccaggio, per passare dalla prima alla seconda posizione e viceversa, esegue una corsa parallela ad un asse di rotazione del primo e del secondo attuatore 71, 72.

L’attuatore 60 di bloccaggio comprende/coincide con uno spinotto che trattiene il primo e il secondo segmento 51, 52 in detta configurazione di bloccaggio. In particolare è lo spinotto che nella prima posizione dell’attuatore 60 si innesta nel primo e nel secondo foro 810, 820. Lo spinotto è preferibilmente, ma non necessariamente in acciaio temprato AISI 630.

Il primo e il secondo elemento 81, 82 di trattenimento sono girevolmente vincolati rispettivamente al primo e al secondo attuatore 71, 72. Ciò permette il collegamento del primo e del secondo attuatore 71, 72 rispettivamente al primo e al secondo segmento 51, 52. Infatti, ciò avviene mediante l’interposizione del primo e del secondo elemento 81, 82 di trattenimento. Il primo e il secondo elemento 81, 82 di trattenimento sono girevolmente vincolati rispettivamente al primo e al secondo attuatore 71, 72 rispettivamente mediante una prima e una seconda cerniera 818, 819. Il primo e il secondo elemento 81, 82 di trattenimento sono girevolmente vincolati al primo e al secondo segmento 51, 52 mediante rispettivamente un primo e un secondo perno 811, 821. Il primo perno 811 e la prima cerniera 818 si sviluppano parallelamente. Analogamente la seconda cerniera 819 e il secondo perno 821 si sviluppano parallelamente. Il secondo perno 821 e/o la seconda cerniera 819 si sviluppano tra i due bracci paralleli 825, 826 del secondo elemento 82 di trattenimento.

Il primo e il secondo perno 811, 821 si innestano rispettivamente in primi e secondi mezzi 812, 822 di guida solidali al recipiente 2 per guidare lo spostamento del primo e del secondo segmento 51, 52. I primi e i secondi mezzi 812, 822 di guida rispettivamente comprendono/sono una prima e una seconda asola.

La presente invenzione consegue importanti vantaggi.

Innanzitutto, consente di ridurre la catena cinematica tra l’attuatore 60 di bloccaggio e il primo e il secondo segmento 51, 52. I giochi in corrispondenza del collegamento tra il primo segmento 51 con lo sportello 3 e il recipiente 2 sono dunque minimi compatibilmente con i giochi esistenti in corrispondenza dell’accoppiamento dell’attuatore 60 di bloccaggio e il primo elemento di trattenimento 81. Inoltre, l’attuatore 60 vincolando sia il primo sia il secondo segmento 51, 52 riesce ad esplicare una forza di trattenimento più efficace rispetto alle soluzioni note.

L’invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo che la caratterizza. Inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica, tutti i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato di trattamento termico di prodotti comprendente: - un recipiente (2) definente un vano (20) di trattamento termico dei prodotti e un passaggio (30) per l’introduzione/rimozione dei prodotti nel/dal vano (20); - uno sportello (3) mobile tra una posizione di apertura e una posizione di chiusura di detto passaggio (30); - mezzi (4) di riscaldamento dei prodotti posti nel vano (20) per permetterne il trattamento termico; - un sistema (5) di bloccaggio/sbloccaggio dello sportello (3) rispetto al recipiente (2), detto sistema (5) di bloccaggio essendo operativo nella posizione di chiusura dello sportello (3); detto sistema (5) di bloccaggio/sbloccaggio comprendendo una pluralità di segmenti (50) tra loro vincolati e che si sviluppano uno dopo l’altro; detta pluralità di segmenti (50) comprendendo un primo e un secondo segmento (51, 52) che si trovano ad opposte estremità; i segmenti (50) essendo mobili tra una configurazione di bloccaggio dello sportello (3) in cui trattengono lo sportello (3) premuto contro il recipiente (2) avvolgendosi lungo una interfaccia (9) recipiente-sportello e una configurazione di sbloccaggio dello sportello (3) in cui i segmenti (50) sono allontanati da detta interfaccia (9); - mezzi (6) di reciproco ancoraggio/disancoraggio del primo e del secondo segmento (51, 52) destinati ad ancorare reciprocamente il primo e il secondo segmento (51, 52) in detta configurazione di bloccaggio; detti mezzi (6) di ancoraggio/disancoraggio comprendendo un attuatore (60) di bloccaggio mobile tra una prima posizione in cui meccanicamente trattiene reciprocamente collegati il primo e il secondo segmento (51, 52) e una seconda posizione in cui si svincola dal primo e dal secondo segmento (51, 52) permettendone l’allontanamento e l’assunzione di detta configurazione di sbloccaggio.
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi (7) di movimentazione del sistema (5) di bloccaggio/sbloccaggio tra la configurazione di bloccaggio e la configurazione di sbloccaggio; detti mezzi (7) di movimentazione comprendendo un primo e un secondo attuatore (71, 72) collegati rispettivamente al primo e al secondo segmento (51, 52); detto primo e detto secondo attuatore (71, 72) essendo reciprocamente ingranati.
3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto attuatore (60) di bloccaggio per spostarsi dalla prima alla seconda posizione si sposta lungo un asse che è fisso e che non intercetta il primo e il secondo attuatore (71, 72).
4. 4. Apparato secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detto attuatore (60) di bloccaggio, per passare dalla prima alla seconda posizione e viceversa, esegue una corsa parallela ad un asse di rotazione del primo attuatore (71) e ad un asse di rotazione del secondo attuatore (72).
5. 5. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzato dal fatto che detti segmenti (50) definiscono un anello aperto che viene serrato o allargato su detta interfaccia (9) mediante i mezzi (7) di movimentazione.
6. 6. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un primo e un secondo elemento (81, 82) di trattenimento che: -sono vincolati rispettivamente al primo e al secondo segmento (51, 52); -nella configurazione di bloccaggio si sovrappongono l’un l’altro e vengono reciprocamente vincolati dall’attuatore (60) di bloccaggio posto nella prima posizione.
7. 7. Apparato secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il primo e il secondo elemento (81, 82) di trattenimento definiscono rispettivamente un primo e un secondo foro (810, 820); detto attuatore (60) di bloccaggio nella prima posizione e nella configurazione di bloccaggio dei segmenti (50) si innesta sia nel primo sia nel secondo foro (810, 820).
8. 8. Apparato secondo la rivendicazione 7 quando dipende direttamente o indirettamente dalla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto attuatore (60) di bloccaggio, nella configurazione di bloccaggio dei segmenti (50), è destinato ad innestarsi sia nel primo sia nel secondo foro (810, 820) in una zona interposta tra il primo e il secondo attuatore (71, 72).
9. 9. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni da 6 a 8 quando dipende direttamente o indirettamente dalla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il primo e il secondo elemento (81, 82) di trattenimento sono girevolmente vincolati al primo e al secondo segmento (51, 52) mediante rispettivamente un primo e un secondo perno (811, 821) che si innestano rispettivamente in primi e secondi mezzi (812, 822) di guida solidali al recipiente (2) per guidare lo spostamento del primo e del secondo segmento (51, 52).
10. 10. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni da 6 a 9 quando dipende direttamente o indirettamente dalla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il primo e il secondo elemento (81, 82) di trattenimento sono girevolmente vincolati rispettivamente al primo e al secondo attuatore (71, 72) permettendo il collegamento del primo e del secondo attuatore (71, 72) rispettivamente al primo e al secondo segmento (51, 52).