IT201900016982A1 - Apparecchiatura per il dosaggio di prodotti alimentari. - Google Patents
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Description
APPARECCHIATURA PER IL DOSAGGIO DI PRODOTTI ALIMENTARI.
DESCRIZIONE
La presente invenzione è relativa ad una apparecchiatura dosatrice.
In particolare, l’invenzione in oggetto viene vantaggiosamente impiegata per effettuare l’erogazione dosata di prodotti alimentari liquidi o cremosi, come ad esempio creme e prodotti pastosi equivalenti, cui la descrizione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità. Le apparecchiature dosatrici attualmente note e solitamente in uso nel settore alimentare presentano lo svantaggio di dover essere almeno parzialmente smontate, una volta terminato il ciclo di produzione con un determinato prodotto, al fine di permettere di estrarre e rimuovere i propri componenti strutturali operativi, come ad esempio pistoni dosatori, ugelli, tramogge, corpi dosatori ecc., da sottoporre poi ad un ciclo di lavaggio e/o di sanificazione esternamente all’apparecchiatura stessa (COP Cleaning-Outof-Place).
Tali componenti strutturali operativi noti sono inoltre generalmente realizzati in leghe metalliche come acciaio inox o materiali equivalenti, ovvero materiali la cui sanificazione deve essere necessariamente effettuata alle alte temperature e con detergenti molto aggressivi, che comportano però frequentemente indesiderati effetti dilatativi e danneggiamenti in porzioni dei componenti medesimi, come ad esempio nelle guarnizioni.
Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un’apparecchiatura dosatrice in grado di superare gli inconvenienti sopracitati.
In particolare, lo scopo della presente invenzione è quello di realizzare un’apparecchiatura dosatrice per prodotti alimentari in grado di essere rapidamente ed efficacemente lavata e sanificata dopo il ciclo produttivo con un determinato prodotto alimentare senza alcuna modifica sostanziale dell’assetto strutturale né alcuno smontaggio di parti dell’apparecchiatura medesima.
Un altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un’apparecchiatura dosatrice per prodotti alimentari presentante componenti operativi realizzati in materiali inerti e/o a bassissimi coefficienti di dilatazione termica.
Le caratteristiche strutturali e funzionali della presente invenzione e i suoi vantaggi nei confronti della tecnica nota conosciuta risulteranno ancora più chiari ed evidenti dalle rivendicazioni sottostanti, ed in particolare da un esame della descrizione che segue, fatta con riferimento alle figure allegate che mostrano una preferita ma non limitativa forma di realizzazione di una apparecchiatura dosatrice, in cui:
- la Figura 1 è una vista laterale schematica dell’apparecchiatura in oggetto, rappresentata in sezione trasversale;
- la Figura 2 rappresenta l’apparecchiatura della Figura 1 mostrata in una prima fase di un ciclo produttivo di dosaggio;
- la Figura 3 rappresenta l’apparecchiatura della Figura 1 mostrata in una seconda fase di un ciclo produttivo di dosaggio;
- la Figura 4 rappresenta l’apparecchiatura in oggetto mostrata in una propria posizione operativa in corrispondenza di un ciclo di lavaggio e sanificazione (CIP Cleaning-in-Place);
- la Figura 5 è una vista frontale in sezione trasversale, con evidenziata una porzione in scala ingrandita, dell’apparecchiatura in oggetto mostrata nella posizione operativa della Figura 4;
- la Figura 6 rappresenta l’apparecchiatura in oggetto mostrata in una propria posizione di manutenzione;
- la Figura 7 è una vista frontale in sezione trasversale, con evidenziata una porzione in scala ingrandita, dell’apparecchiatura in oggetto mostrata nella posizione operativa della Figura 1;
- la Figura 8 è un’altra vista frontale in sezione trasversale ed in scala ingrandita di una porzione dell’apparecchiatura in oggetto mostrata nella posizione operativa della Figura 1; e
- la Figura 9 è un’altra vista frontale in sezione trasversale ed in scala ingrandita di una porzione dell’apparecchiatura in oggetto mostrata nella posizione operativa della Figura 4.
Con particolare riferimento alle figure allegate, con A viene globalmente indicata un’apparecchiatura atta ad essere impiegata per effettuare, con una operatività discontinua (a passo), il dosaggio volumetrico di prodotti alimentari liquidi o cremosi, come ad esempio, creme o prodotti pastosi equivalenti.
Secondo quanto meglio illustrato nelle figure 1, 2, 3 e nella figura 7, l’apparecchiatura A dosatrice comprende una struttura a telaio T sostanzialmente a traliccio atta a supportare una batteria B di dispositivi Di dosatori volumetrici verticali (dieci dosatori mostrati nella figura 7), ciascuno dei quali dosatori Di volumetrici è definito da un relativo corpo Ci cavo cilindrico entro cui è atto a scorrere verticalmente un rispettivo stantuffo o pistone Pi di dosaggio, con estremità dotata di una opportuna guarnizione Oi, sotto la spinta di un gruppo servomotore W1 centralizzato (figure 6 e 5). Il corpo Ci è inoltre dotato di una valvola Vi di distribuzione/erogazione a due vie conformate a “T” e collegata, tramite un opportuno condotto superiore L1i di passaggio, all’estremità superiore al corpo cavo Ci stesso e all’estremità inferiore, tramite un opportuno condotto L2i inferiore di passaggio, ad un relativo ugello Ui dosatore per l’erogazione dosata del prodotto alimentare. Ciascuna valvola Vi è collegata, tramite un relativo condotto CAi di alimentazione, ad un contenitore E supportato dal telaio T e atto a definire un serbatoio a vasca per il prodotto alimentare da erogare.
L’insieme delle valvole Vi della batteria B di dosatori Di è definita da, e formata sopra, un albero K dotato di una molteplicità di fori passanti e atto a ruotare (freccia F), sotto la spinta di un attuatore W2 supportato dal telaio T, attorno ad un proprio asse centrale X longitudinale all’interno di un involucro cilindrico Z cavo per portare, durante il ciclo produttivo dell’apparecchiatura A, ciascuna valvola Vi da una posizione PC di aspirazione e carico (figura 2) del prodotto alimentare nel dosatore Di, in corrispondenza della quale il condotto L1i superiore ed il condotto CAi di alimentazione sono fra loro aperti e comunicanti tramite la valvola Vi stessa, ad una posizione PD di dosaggio del prodotto (figura 3), in corrispondenza della quale il condotto CAi di alimentazione ed il condotto L2i inferiore collegato all’ugello Ui sono fra loro aperti e comunicanti tramite la valvola Vi stessa.
Tramite un gruppo servomotore W3, l’albero K può inoltre essere fatto traslare in una direzione Y orizzontale parallela all’asse X all’interno dell’involucro cilindrico Z, durante un ciclo di lavaggio e sanificazione (CIP Cleaning-in-Place) (figure 4 e 5), oppure essere completamente rimosso durante operazioni di manutenzione dell’apparecchiatura A (figura 6).
Secondo quanto illustrato nella figura 5 con relativa porzione in sezione trasversale, nella figura 6, ed inoltre anche nella figura 7, i citati albero K ed anche l’involucro Z presentano le proprie rispettive superfici S e S’ cilindriche periferiche, rispettivamente esterna ed interna, conformate sostanzialmente a cave alternate, ovvero provviste, ciascuna, di una pluralità di gradini GRi, GRi’ di uguale dimensione ed altezza rispetto alla superficie S,S’, ed uniformemente disposti e distanziati tra loro sulla superficie S, S’ medesima. Secondo quanto meglio e più specificatamente chiaramente mostrato nelle figure 8 e 9 in scala ingrandita, tali gradini GRi e GRi’ sono atti, a seguito del movimento di traslazione dell’albero K nella direzione Y, a determinare l’occlusione fra loro (posizione OC - Figura 9) oppure l’apertura o sblocco (posizione SB - Figura 8) di entrambi i citati condotti inferiore L2i e superiore L1i di passaggio posti alle estremità superiore ed inferiore del corpo Ci cavo di ciascun dosatore Di, durante il citato ciclo di lavaggio e sanificazione (CIP Cleaning-in-Place) dell’apparecchiatura A.
Preferibilmente, i citati componenti operativi dell’apparecchiatura A pistoni Pi, albero K e/o relativo involucro Z che definisce le valvole Vi sono realizzati in materiale polimerico o equivalente, oppure in materiale ceramico o materiale equivalente.
In uso, in corrispondenza della citata posizione PC di carico durante una fase del ciclo produttivo di dosaggio dell’apparecchiatura A, ad una corsa verso l’alto del pistone Pi di ogni dosatore Di comandata dall’attuatore W1 corrisponde l’alimentazione del prodotto alimentare, attraverso il condotto CAi di alimentazione, dal contenitore E a ciascuna valvola Vi stessa, in modo tale che il dosatore Di possa progressivamente riempirsi del prodotto alimentare passando attraverso il condotto L1i superiore di passaggio comunicante con il condotto CAi.
Successivamente, in corrispondenza della citata posizione PD di dosaggio durante una seconda fase del ciclo produttivo di dosaggio dell’apparecchiatura A, ad una corsa verso il basso del pistone Pi di ogni dosatore Di comandata dall’attuatore W1 corrisponde l’erogazione del prodotto alimentare dall’ugello Ui, attraverso i condotti L1i superiore e L2i inferiore comunicanti fra loro tramite la valvola Vi medesima a “T” opportunamente preventivamente ruotata nella posizione PD.
Una volta terminate le fasi produttive di dosaggio, ad esempio prima di un cambio del prodotto da erogare oppure dopo un periodo di tempo determinato, il ciclo di lavaggio e sanificazione - CIP Cleaning-in-Place -dell’apparecchiatura A viene vantaggiosamente attivato, senza alcuna modifica sostanziale dell’assetto strutturale dell’apparecchiatura A medesima, efficacemente e rapidamente svuotando il contenitore E di residui di prodotto alimentare e riempiendolo con liquido di lavaggio e sanificazione (tramite ingressi I1i e I2i - figura 4), portando quindi il pistone Pi in una posizione di estremità superiore e sezione maggiorata atta al passaggio del liquido di lavaggio, e facendo opportunamente traslare l’albero K in modo tale che ciascun condotto L2i inferiore comunichi con il condotto superiore L1i tramite lo sfasamento dei gradini GRi sulla superficie S dell’albero K ed i corrispondenti gradini GRi’ sulla superficie S’ dell’involucro Z medesimo, permettendo pertanto al liquido detergente di lavaggio di penetrare all’interno dell’intero dosatore Di, dell’albero K e dell’involucro Z, effettuarne una completa sanificazione ed, infine, di uscire dalle uscite U1i e U2i.
Più in dettaglio, il ciclo di lavaggio e sanificazione - CIP Cleaning-in-Place prevede sostanzialmente tre fasi operative: introduzione di detergente sgrassante, a caldo, dato che i detergenti si attivano in temperatura; introduzione di sanitizzante a temperatura ambiente; risciacquo con acqua, a temperatura ambiente.
In tal modo, utilizzando le valvole Vi rotanti sopradescritte ed i pistoni di dosaggio realizzati in materiale ceramico, materiale di per sé completamente inerte, le variazioni di temperatura possono considerarsi ininfluenti riguardo ai movimenti delle valvole e dei pistoni stessi.
Se invece si utilizzano valvole e pistoni in materiale plastico, l’eventuale predisposizione alla dilatazione della plastica medesima viene ottimamente compensata dall'acqua di risciacquo, la quale è in grado di riportare valvole e pistoni alla temperatura originale ed in condizioni dimensionali corrette concedendo quindi alle valvole e pistoni medesimi, di riportarsi nella posizione iniziale del ciclo di produzione.
E’ da sottolinearsi, infine, come sia efficacemente possibile procedere ad una manutenzione delle valvole Vi semplicemente estraendo l’albero K dall’involucro Z (figura 6) traslando l’albero K stesso nella direzione Y indicata.
Claims (6)
- RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura (A) per il dosaggio di prodotti alimentari, comprendente mezzi (Di) dosatori definiti da mezzi (Pi) a pistone e da mezzi (Ui) erogatori ad ugello collegati ai detti mezzi (Ci,Pi) a cilindro-pistone e atti a erogare quantità volumetriche di detto prodotto; caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre mezzi (Vi) distributori valvolari a più vie collegati ai detti mezzi (Ci,Pi) a cilindro-pistone ed ai detti mezzi (Ui) erogatori ad ugello interposti fra loro; detti mezzi (Vi) valvolari essendo formati da un albero (K) dotato di una serie di fori passanti e atto a ruotare attorno ad un proprio asse centrale (X) longitudinale all’interno di un involucro cilindrico (Z) e a traslare in una direzione (Y) orizzontale parallela al detto asse (X) centrale.
- 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il detto albero (K) ed il detto involucro (Z) presentano le proprie superfici (S,S’) cilindriche periferiche provviste di una pluralità di gradini (GRi,GRi’), detti gradini (GRi,GRi’) essendo di uguale dimensione ed altezza rispetto alle dette superfici (S,S’), ed uniformemente disposti e distanziati tra loro sulle dette superfici (S,S’).
- 3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi (Di) dosatori comprendono una batteria (B) di detti mezzi (Ci, Pi) a cilindro-pistone disposti fissati verticalmente su di un telaio (T) a traliccio.
- 4. Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che almeno i detti mezzi (Di) dosatori ed il detto albero (K) sono realizzati in materiale polimerico.
- 5. Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che almeno i detti mezzi (Di) dosatori ed il detto albero (K) sono realizzati in materiale ceramico.
- 6. Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti da 1 a 5, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi (W1) motori attuatori atti a portare i detti mezzi (Vi) valvolari da una posizione (PC) di aspirazione e carico del detto prodotto alimentare nei detti mezzi (Ci,Pi) a cilindro-pistone, in corrispondenza della quale dei condotti (L1i) superiori sui detti mezzi (Vi) valvolari collegati ai detti mezzi (Ci,Pi) a cilindro-pistone e dei condotti (CAi) di alimentazione del detto prodotto sono fra loro aperti e comunicanti, ad una posizione (PD) di dosaggio, in corrispondenza della quale i detti condotti (CAi) di alimentazione e dei condotti (L2i) inferiori sui detti mezzi (Vi) valvolari collegati ai detti mezzi (Ui) a ugello sono fra loro aperti e comunicanti per erogare il detto prodotto alimentare attraverso i detti mezzi (Ui) ad ugello.
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