IT202100029417A1 - Robot mobile per il lavaggio bifasico, personalizzato e simultaneo, interno ed esterno, di fusti di birra e bottiglie di vetro - Google Patents
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Description
Descrizione dell?invenzione avente per titolo:
?ROBOT MOBILE PER IL LAVAGGIO BIFASICO, PERSONALIZZATO E SIMULTANEO, INTERNO ED ESTERNO, DI FUSTI DI BIRRA E BOTTIGLIE DI VETRO?
Descrizione
Campo della tecnica
La presente invenzione opera nell?ambito dei macchinari impiegati per il lavaggio e la sanificazione nel settore alimentare.
Pi? dettagliatamente l?oggetto di questa domanda di brevetto ? un robot per il lavaggio simultaneo interno ed esterno di fusti di birra e bottiglie di vetro, in grado sia di controllare e monitorare la temperatura e la pressione di lavaggio, sia di ridurre i consumi energetici, le tempistiche dei cicli complessivi di lavaggio e sanificazione ed un?interazione smart con ciascun utilizzatore.
Arte nota
Esistono ad oggi una grande variet? di sistemi e macchinari per l?igienizzazione di fusti, bottiglie e involucri di vetro, alluminio e plastica di qualsivoglia tipo. Le macchine di lavaggio fusti sono di fondamentale importanza in un impianto di produzione di birra, avendo la funzione di garantire i migliori parametri d?igiene e sicurezza alla bevanda che verr? immessa nei fusti stessi.
Quello del lavaggio dei fusti, infatti, ? un processo che elemina gli agenti dannosi sia all?esterno che all?interno dei fusti, prevenendo la contaminazione del prodotto durante il processo di immissione di prodotto all?interno degli involucri. Tali prodotti si suddividono generalmente in macchine di lavaggio esterno dei fusti e macchine di lavaggio interno degli stessi.
Sono noti allo stato dell?arte una variet? di tali macchinari. Ad esempio, la societ? produce diverse macchine per il lavaggio della superficie esterna dei fusti presentando soluzioni strutturate con una, due o tre sezioni di lavaggio. I fusti sono trasportati per essere lavati all?interno della macchina su singola o doppia pista, a seconda della capacit? richiesta. Ogni sezione ? equipaggiata con un serbatoio per la soluzione di lavaggio, filtri, una pompa centrifuga e un controllo di temperatura. La pompa centrifuga invia la soluzione detergente dal serbatoio agli ugelli di lavaggio dei fusti. Alcuni modelli sono equipaggiati anche con sistemi ad alta pressione per la rimozione dei residui di etichette dalla superficie dei fusti. L?intera macchina ? corredata di portelle provviste di sensori di sicurezza per un facile accesso in caso di pulizia e manutenzione periodica.
Per evitare che la soluzione detergente possa essere contaminata da sporco e impurit? a causa di una scarsa pulizia dei filtri da parte del personale addetto, si pu? dotare la macchina di lavaggio di fusti con filtri addizionali auto-pulenti che, se intasati, eseguono automaticamente un ciclo di pulizia e non necessitano quindi della manutenzione manuale periodica.
Per quanto riguarda le macchine di lavaggio della superficie interna dei fusti la stessa societ? produce anche macchinari di questo genere. Essa include:
- impianti con un numero variabile di testate e di serbatoi, installati in base ai cicli di lavaggio richiesti dal cliente e alla capacit? della linea;
- macchinari equipaggiati con sistemi di monitoraggio per il controllo continuo e automatico di temperatura, pressione e conducibilit? della soluzione detergente e del ciclo stesso di lavaggio dei fusti.
Un altro esempio di macchinario di lavaggio di fusti del settore ? costituito dalla lavatrice ?IDROKEG S2 / S3? per fusti in acciaio inox, con 2 teste di lavoro. L?intera struttura della macchina e le parti che sono a contatto con l?acqua di lavaggio sono in acciaio inox AISI 304 e 316. Le fasi di lavoro sono gestite automaticamente. L?unica fase manuale ? il carico e lo scarico dei fusti. I generatori di vapore Sifa sono stati progettati per fornire vapore continuo da 0 a 10 bar a temperature da 100?C a 190?C, con erogazione istantanea di vapore. Tali generatori occupano uno spazio minimo e sono carrellati per un rapido movimento e utilizzo senza collegamenti fissi. Il dispositivo ? particolarmente utilizzato in ambito alimentare e chimico-farmaceutico, per sanificare e sterilizzare attrezzature da infestazione, sistemi di microfiltrazione, serbatoi di stoccaggio, autoclavi, ecc. In abbinamento a scambiatori di calore a piastre o serpentina, pu? essere utilizzato per la produzione di acqua calda. Inoltre, la sua speciale struttura in acciaio solido garantisce un?eccellente resistenza all?usura e riduce la quantit? di operazioni di manutenzione da eseguire.
Le macchine di cui sopra comprendono un procedimento automatizzato d?igienizzazione e sanificazione. Nessuna delle macchine fin qui descritte sembra consentire una personalizzazione dei cicli di lavaggio e una modulazione delle temperature e della durata degli stessi. Inoltre, non sembrano esistere macchinari in grado di effettuare tali tipi di lavaggio senza l?impiego di acqua.
Scopo della presente invenzione ? quindi quello di fornire un robot che consenta di ridurre significativamente i consumi energetici, le tempistiche dei cicli complessivi di lavaggio e sanificazione ed un?interazione smart con ciascun utilizzatore rendendo le fasi di lavaggio, all?interno degli impianti di produzione che ne facciano uso, notevolmente efficientate.
Descrizione dell?invenzione
Secondo la presente invenzione viene realizzato un robot mobile, per il lavaggio simultaneo interno ed esterno di fusti di birra e bottiglie di vetro, in grado di controllare e monitorare la temperatura e la pressione di lavaggio.
Lo scopo della presente invenzione ? quello di fornire un macchinario interattivo, altamente funzionale, in grado di personalizzare la durata di ciascun ciclo complessivo di lavaggio e risparmiare sui consumi energetici necessari a tale attivit?.
Il primo vantaggio dell?oggetto della presente invenzione ? quello di comprendere un computer (dotato di un?interfaccia/pannello di controllo) che gestisce e monitora temperatura e pressione di lavaggio dei contenitori sottoposti a sanificazione.
Il suddetto computer include un temporizzatore di lavaggio che, modulando la durata del ciclo di lavaggio a seconda dei residui rilevati e da rimuovere, personalizza i lavaggi e garantisce un decremento dei consumi energetici.
La struttura centrale del robot in oggetto ? strutturata in un telaio coibentato, dotato di un motore automatico: tale motore accelera e/o rallenta l?emissione ed il conseguente passaggio di pressione attraverso una pluralit? di pompe di ricircolo. Queste ultime sono agganciate per mezzo di valvole di fissaggio, stagne, a due estremit?, l?una riconducente al suddetto telaio e l?altra ai fusti di birra ed alle bottiglie di vetro, che vengono cos? lavati, internamente, grazie alla circolazione della pressione emessa. Le pompe di ricircolo sono collegate al suddetto telaio tramite una pluralit? di valvole pneumatiche e valvole di controllo, che fungono da controllo intermedio della pressione e della temperatura.
Internamente alla struttura centrale, poi, sono collocati una cisterna di generazione vapore, la quale accumula il vapore necessario ai lavaggi e una vasca contenente il detergente da prelevare nella fase di sanificazione.
La suddetta cisterna di generazione vapore prevede una pressione di bollo compresa tra 0,5 Mpa e 5 bar ed una pressione massima di esercizio compresa tra 0,5 Mpa e 5 bar. La sua temperatura di esercizio di vapore saturo ? di 158?C e ha una potenzialit? termica massima di 188 Kw. Essa, infine, ? tarata su una potenza elettrica installata di 1,5 Kw e produce vapore fino a 250 Kg/h.
Superiormente alla struttura centrale, ? ricavata una testa cilindrica, incava internamente e coibentata, vantaggiosamente caratterizzata dal fatto di essere di dimensioni modulabili. Essa comprende un fondo, dotato di una pluralit? di fori, e una giacca riscaldante, che raggiunge temperature variabili preriscaldando l?intera testa cilindrica. La suddetta giacca, inoltre, ? dotata, sulla sua superficie interna, di una pluralit? di ugelli, distribuiti omogeneamente che emettono aria pressurizzata a caldo.
Internamente alla suddetta testa cilindrica, vengono inseriti i contenitori da igienizzare (preferibilmente di una capienza compresa tra 0,33 l e 30 l) e, sulla loro superficie esterna, viene emessa aria compressa, preferibilmente ad una potenza di 400 V e 50 Hz dai suddetti ugelli; i residui rimossi fuoriescono grazie ai suddetti fori ricavati sul fondo della testa. Avviene cos? un lavaggio esterno dei suddetti fusti di birra e delle bottiglie di vetro.
Per quanto concerne i cicli di lavaggio interno, invece, essi sono garantiti dalle suddette pompe di ricircolo.
Ciascun ciclo di lavaggio comprende:
- un primo passo di aspirazione residui e scarico a prendere con retroeliminazione dei residui prelevati, passanti per un filtro autopulente e agilmente removibile;
- un secondo passo di lavaggio ad aria compressa, sterilizzazione a caldo per mezzo di vapore e sanificazione;
- un passaggio conclusivo di eliminazione residui.
Il robot oggetto della presente invenzione ? vantaggiosamente dotato di un nastro scorrevole, installato inferiormente al suddetto telaio, che ne consente una movimentazione; esso ? idrorepellente e progettato per cambiare forma, adattandosi alle superfici superiormente alle quali si trova a scorrere. Eventualmente, tale robot ? programmato per ricevere comandi vocali consentendo a qualsiasi utente di interagire ed inviare input a distanza.
L?alimentazione in una pluralit? di versioni vantaggiose e ulteriori ?:
- a batteria ricaricabile;
- ricaricabile ad energia cinetica;
- a pannelli solari nei casi di impiego in impianti all?aperto.
Sempre in un?eventuale vantaggiosa versione, una pluralit? di telecamere bidimensionali e tridimensionali sono inserite internamente due orbite oculari posizionate sullo strato esterno della testa cilindrica.
In una ulteriore versione il telaio comprende un sonar che consente una navigazione omni-direzionale e autonoma unitamente ad una rotazione sul proprio asse di 360 gradi, del suddetto robot.
Sono poi, vantaggiosamente installabili quattro microfoni direzionali e almeno due altoparlanti posizionati rispettivamente ai lati del telaio: essi consentono un?interazione multi-modale del robot con un qualsiasi utente con il quale entri in contatto.
I vantaggi offerti dalla presente invenzione sono evidenti alla luce della descrizione fin qui esposta e saranno ancora pi? chiari grazie alle figure annesse e alla relativa descrizione dettagliata.
Descrizione delle figure
L?invenzione verr? qui di seguito descritta in almeno una forma di realizzazione preferita a titolo esplicativo e non limitativo con l?ausilio delle figure annesse, nelle quali:
- FIGURA 1 mostra una vista dell?intero robot per il lavaggio interno ed esterno di contenitori, che comprende una struttura centrale consistente in un telaio 10 ed una testa cilindrica 20 installata superiormente ad esso. Il suddetto telaio 10 comprende: una cisterna di generazione vapore 15, un motore automatico 11 e un computer dotato di un pannello di controllo 17 come interfaccia. La struttura idraulica del suddetto telaio 10 comprende un sistema di pompe di ricircolo 12, necessarie ad un lavaggio interno dei contenitori; esse sono collegate ad una pluralit? di valvole di controllo 14 e valvole pneumatiche 13 fissate alla struttura tramite mezzi di fissaggio 16. Il robot in oggetto si muove, a 360? e su superfici orizzontali tramite un nastro scorrevole 18, installato inferiormente alla struttura del telaio 10.
- FIGURA 2 mostra una sezione della testa cilindrica 20 comprendente una giacca riscaldante 21, avente una pluralit? di ugelli 24 installati omogeneamente sulla sua superficie interna e un fondo 22, dotato di una pluralit? di fori 23 per la rimozione di residui; gli ugelli 24 cos? distribuiti emettono aria pressurizzata a caldo, coprendo l?intera superficie esterna di ciascun contenitore durante i cicli di lavaggio.
Descrizione dettagliata dell?invenzione
La presente invenzione verr? ora illustrata a titolo puramente esemplificativo ma non limitativo o vincolante, ricorrendo alle figure le quali illustrano alcune realizzazioni relativamente al presente concetto inventivo.
Con riferimento alla Fig. 1 viene mostrata la struttura del robot mobile, in oggetto in grado di interagire con un qualsiasi utente grazie ad un computer di gestione, controllo e monitoraggio della temperatura e della pressione di lavaggio che fornisce un?interfaccia/pannello di controllo 17, in grado di ricevere comandi vocali, per gli utenti che decidano di modulare manualmente il dosaggio di intensit? della pressione e della temperatura della stessa, emessa al fine di effettuare i cicli di lavaggio. Nella fattispecie l?interazione del robot avviene per mezzo di:
- una pluralit? di telecamere bidimensionali e tridimensionali inserite internamente almeno due orbite oculari e installate su uno strato esterno del robot, all?altezza di una testa cilindrica 20;
- almeno un sonar programmato per una navigazione omni-direzionale e autonoma oltre che per consentire una rotazione sul proprio asse di 360? al robot;
- almeno quattro microfoni direzionali e almeno due altoparlanti posizionati rispettivamente ai lati della struttura centrale di detto robot, atti a consentire un?interazione multi-modale di detto robot con un qualsiasi utente con il quale entri in contatto;
- un nastro scorrevole 18 installato inferiormente all?intero robot che ne consente i movimenti orizzontali; il suddetto nastro ? idrorepellente e progettato per essere adattabile alle superfici superiormente alle quali si trovi a scorrere.
Il robot ? alternativamente alimentato a batteria ricaricabile, ad energia cinetica e/o per mezzo di pannelli solari nei casi di impiego in impianti all?aperto.
La sua struttura centrale comprende almeno un telaio centrale 10, coibentato e almeno una testa cilindrica 20 cava, anch?essa coibentata, di dimensioni adattabili alle esigenze degli utenti.
Come mostrato in Fig. 1 il telaio centrale 10, comprende un motore automatico 11: questo accelera e/o rallenta l?emissione e la conseguente pressione attraverso una pluralit? di pompe di ricircolo 12 le quali, a loro volta, effettuano una pressurizzazione e una movimentazione circolare del liquido di sanificazione, consentendo il lavaggio vero e proprio di fusti di birra e bottiglie di vetro. Essendo connesse a una pluralit? di valvole pneumatiche 13 e valvole di controllo 14, posizionate inferiormente al suddetto telaio 10, le suddette pompe 12 consentono una modulazione della pressione in uscita e della temperatura di lavaggio; esse, inoltre, sono fissate al telaio 10 e ai contenitori da lavare tramite mezzi di fissaggio 16.
Internamente al suddetto telaio ? collocata una cisterna di generazione vapore 15: questa consente di accumulare il vapore necessario ai lavaggi sia interni che esterni dei contenitori selezionati. Complessivamente la suddetta cisterna di generazione vapore 15 produce 250 Kg/h di vapore.
I cicli di lavaggio prevedono una pressione compresa tra 0,5 Mpa e 5 bar ed una pressione massima di esercizio compresa tra 0,5 Mpa e 5 bar.
La temperatura di esercizio di vapore saturo ? di 158?C, la potenzialit? termica massima di 188 Kw mentre la potenza elettrica installata ? di 1,5 Kw.
In Fig. 2 viene mostrata in dettaglio la testa cilindrica 20 cava, coibentata, la quale ospita e avvolge i suddetti fusti di birra e le suddette bottiglie di vetro, di dimensioni preferibilmente comprese tra 0,33 l e 30 l.
Strutturalmente la suddetta testa 20 comprende almeno un fondo 22 e una giacca riscaldante 21; quest?ultima preriscalda ciascun contenitore in essa inserito e tramite una pluralit? di ugelli 24, distribuiti omogeneamente sulla sua superficie interna, emette aria pressurizzata a caldo, sulla superficie esterna di ciascun contenitore. Il suddetto fondo 22, inoltre, comprende una pluralit? di fori 23 che consentono l?espulsione dei residui rimossi durante il lavaggio esterno.
Una vasca interna al suddetto telaio 10 contiene il detergente da prelevare per una fase di sanificazione.
Il robot cos? strutturato consente il lavaggio simultaneo all?interno e all?esterno dei fusti di birra e delle bottiglie di vetro e, comprende un temporizzatore di lavaggio che modula la durata dei cicli di pulizia, a seconda del tipo di residui da rimuovere, personalizzando le fasi e abbassando i consumi energetici.
Ciascun ciclo di lavaggio comprende:
A. aspirazione dei residui, scarico a prendere con retro-eliminazione dei residui prelevati, passanti per un filtro autopulente e agilmente removibile; B. lavaggio ad aria compressa, sterilizzazione a caldo per mezzo di vapore generato da detta cisterna di generazione vapore 15 e aggiunta di disinfettante; un passaggio conclusivo di eliminazione residui.
Claims (9)
1. Robot mobile per il lavaggio bifasico simultaneo, interno ed esterno, di fusti di birra e bottiglie di vetro, atto al controllo e monitoraggio della temperatura e della pressione di lavaggio; detto robot comprendendo almeno un computer, con un pannello di interfaccia (17), atto alla gestione, al controllo e al monitoraggio della temperatura e della pressione di lavaggio di detti fusti e di dette bottiglie; detto robot comprendendo un temporizzatore di lavaggio atto a modulare la durata del ciclo di lavaggio a seconda del tipo di residui da rimuovere personalizzando ciascun ciclo di lavaggio al fine di consentire un decremento dei consumi energetici necessari a ciascun ciclo di lavaggio e allungare la durata di detti fusti di birra e dette bottiglie nel tempo; detto robot essendo caratterizzato dal fatto di comprendere:
- almeno un telaio centrale (10) coibentato, avente una capienza effettiva di almeno 3000 l e comprendente un motore automatico (11) atto ad accelerare e/o rallentare l?emissione ed il conseguente passaggio di liquido attraverso una pluralit? di pompe di ricircolo (12) atte al lavaggio di detti fusti e dette bottiglie; detto telaio (10) comprendendo una pluralit? di valvole pneumatiche (13) e valvole di controllo (14), posizionate inferiormente detto telaio (10);
- una cisterna di generazione vapore (15), collocata internamente a detto telaio (10) atta ad accumulare vapore necessario ad un lavaggio interno ed esterno di detti fusti di birra e bottiglie di vetro;
- almeno una testa cava (20) coibentata, di dimensioni adattabili, atta ad ospitare e avvolgere un contenitore compreso tra 0,33 l e 30 l; detta testa (20) comprendendo almeno un fondo (22) e una giacca riscaldante (21), atta a preriscaldare ciascun contenitore in essa inserito; detta giacca (21) comprendendo una pluralit? di ugelli (24), distribuiti omogeneamente sulla superficie interna di detta giacca (21) e detto fondo (22) atti ad emettere aria pressurizzata a caldo, superiormente alla superficie esterna di ciascun contenitore, preferibilmente ad una potenza di 400 volt e 50 hz; detto fondo (22) essendo dotato di una pluralit? di fori (23) atti a consentire ai residui rimossi di fuoriuscire e essere smaltiti;
- una pluralit? di dette pompe di ricircolo (12) atte a consentire una pressurizzazione ed una movimentazione circolare del liquido emesso necessario ai cicli di lavaggio e sanificazione; dette pompe (12) comprendendo mezzi di fissaggio (16) alle due estremit? per un aggancio stagno a detto robot e a detti fusti e/o dette bottiglie;
- un pannello di controllo (17) atto ad una gestione del dosaggio di intensit? e temperatura del liquido emesso da dette pompe di ricircolo (12);
- almeno una vasca interna a detto telaio (10), contenente detergente liquido atto ad essere prelevato da dette pompe per una fase di sanificazione;
- un nastro scorrevole (18) installato inferiormente a detto telaio (10), atto alla movimentazione del robot in oggetto; detto nastro essendo idrorepellente ed adattabile in funzione delle superfici superiormente alle quali sia installato;
ciascun ciclo di lavaggio comprendendo:
(A) un primo passo di aspirazione residui, scarico a prendere con retroeliminazione dei residui prelevati, passanti per un filtro autopulente e agilmente removibile;
(B) un secondo passo di lavaggio ad aria compressa, sterilizzazione a caldo per mezzo di vapore generato da detta cisterna di generazione vapore (15), aggiunta di disinfettante ed eliminazione residui di disinfettante.
2. Robot mobile per il lavaggio simultaneo interno ed esterno di fusti di birra e bottiglie di vetro, secondo la precedente rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto pannello di controllo (17) ? atto a ricevere comandi vocali consentendo a qualsiasi utente di interagire con detto robot ed inviare comandi a distanza.
3. Robot mobile, per il lavaggio simultaneo interno ed esterno di fusti di birra e bottiglie di vetro, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto di essere alimentato a batteria ricaricabile.
4. Robot mobile, per il lavaggio simultaneo interno ed esterno di fusti di birra e bottiglie di vetro, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di comprendere un?alimentazione ad energia cinetica.
5. Robot mobile, per il lavaggio simultaneo interno ed esterno di fusti di birra e bottiglie di vetro, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di essere alimentato a pannelli solari nei casi di impiego in impianti all?aperto.
6. Robot mobile, per il lavaggio simultaneo interno ed esterno di fusti di birra e bottiglie di vetro, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detta cisterna di generazione vapore (15) prevede una pressione di bollo compresa tra 0,5 Mpa e 5 bar ed una pressione massima di esercizio compresa tra 0,5 Mpa e 5 bar; la temperatura di esercizio di vapore saturo di detta cisterna di generazione di vapore (15) ? di 158?C; detta cisterna di generazione vapore (15) ha una potenzialit? termica massima di 188 Kw, una potenza elettrica installata di 1,5 Kw ed ? atta a produrre vapore per 250 Kg/h.
7. Robot mobile, per il lavaggio simultaneo interno ed esterno di fusti di birra e bottiglie di vetro, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralit? di telecamere bidimensionali e tridimensionali inserite internamente due orbite oculari installate su uno strato esterno di detta testa (20); dette telecamere essendo atte al riconoscimento di forme, oggetti e persone.
8. Robot mobile, per il lavaggio simultaneo interno ed esterno di fusti di birra e bottiglie di vetro, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto telaio (10) comprende un sonar atto a consentire a detto robot di effettuare una navigazione omni-direzionale e autonoma e ad effettuare una rotazione sul proprio asse di 360 gradi.
9. Robot mobile, per il lavaggio simultaneo interno ed esterno di fusti di birra e bottiglie di vetro, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto telaio (10) comprende almeno quattro microfoni direzionali e almeno due altoparlanti posizionati rispettivamente ai lati di detto telaio (10) atti a consentire un?interazione multi-modale di detto robot con un qualsiasi utente con il quale entri in contatto.
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Citations (4)
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2021
- 2021-11-22 IT IT102021000029417A patent/IT202100029417A1/it unknown
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