ITBS20110176A1 - Valvola di riempimento con ricircolo, in particolare per liquidi alimentari in lattina - Google Patents

Valvola di riempimento con ricircolo, in particolare per liquidi alimentari in lattina Download PDF

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Description

DESCRIZIONE
Forma oggetto della presente invenzione un gruppo di riempimento per liquidi alimentari in lattina, comprendente una valvola di riempimento e una valvola di ricircolo.
In un impianto di riempimento per uso alimentare, ad esempio per bibite gasate, te, succhi di frutta o altre bevande da riempire a caldo, le lattine vuote vengono portate ad una macchina riempitrice, munita di una pluralità di stazioni di riempimento, ciascuna dotata di un gruppo di riempimento.
Tali macchine hanno molteplici problematiche. Il riempimento, infatti, deve avvenire in modo controllato, devono essere evitate formazioni di schiuma, fuoriuscite di liquido, deposito di sedimenti, devono essere consentiti frequenti lavaggi e, nel caso in cui il riempimento sia da eseguirsi a caldo, à ̈ necessario un controllo sulla temperatura del liquido. Scopo della presente invenzione à ̈ quello di risolvere le problematiche suddette.
Tale scopo à ̈ raggiunto da un gruppo di riempimento in accordo con la rivendicazione 1.
Le caratteristiche ed i vantaggi del gruppo di riempimento secondo la presente invenzione saranno evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo, in accordo con le figure allegate, in cui:
- la figura 1 mostra un gruppo di riempimento secondo la presente invenzione, in accordo con una forma di realizzazione, in una configurazione iniziale di riposo;
- la figura 2 mostra il gruppo di riempimento della figura 1, in una successiva configurazione di impegno; - la figura 3 mostra il gruppo di riempimento della figura 2, in una successiva configurazione di riempimento;
- la figura 3 mostra il gruppo di riempimento della figura 2, in una successiva configurazione di riempimento;
- la figura 4 mostra il gruppo di riempimento della figura 3, in una successiva configurazione finale; e - la figura 5 mostra il gruppo di riempimento secondo l'invenzione in una configurazione di ricircolo.
Secondo l'invenzione, un impianto di riempimento comprende almeno una macchina riempitrice, munita di una pluralità di stazioni di riempimento, ciascuna dotata di una valvola di riempimento 1 per il riempimento controllato di una lattina C.
La valvola 1 Ã ̈ associabile ad un serbatoio di riempimento 2 per il contenimento del liquido con cui riempire le lattine; ad esempio, la valvola 1 Ã ̈ collegabile ad una parete di fondo 4 del serbatoio 2, che realizza quindi un riscontro fisso per il supporto della valvola 1.
La macchina riempitrice e la valvola 1 sono adatte al riempimento isobarico, dovuto ad una pressione, anche piccola, nel serbatoio.
La macchina di riempimento à ̈ dotata di un appoggio 12, solitamente munito di mezzi di posizionamento, sul quale viene disposta la lattina C vuota. Preferibilmente, l'appoggio 12 à ̈ fisso.
La valvola di riempimento 1 comprende una camicia principale 20, internamente cava, fissa, sporgente all'interno del serbatoio 2 attraverso un'apertura 2a praticata attraverso la parete di fondo 4.
La camicia principale 20 Ã ̈ munita di aperture di camicia 22 per consentire il passaggio del liquido contenuto nel serbatoio 2.
Inoltre, la valvola di riempimento 1 comprende una piastra anulare 24, fissata esternamente alla parete di fondo 4, impegnata a tenuta con il piede della camicia principale 20, ed una ulteriore flangia anulare 26, che sul fondo presenta una bocca di riempimento 28, fissata a tenuta al di sotto della piastra anulare 24.
La cavità interna della camicia principale 20, il foro della piastra anulare 24 e la cavità interna della flangia anulare 26 realizzano un condotto di alimentazione 30, che sbocca all'esterno tramite la bocca di riempimento 28.
Ulteriormente, la valvola di riempimento 1 comprende una bussola 40 anulare, provvista di una tenuta 42 disposta anularmente esternamente alla bocca di riempimento 28.
La bussola 40 à ̈ montata concentricamente alla flangia anulare 26 ed à ̈ scorrevole a tenuta e a comando su di questa, per essere sollevata/abbassata fra una posizione di riposo ed una posizione in cui la tenuta 42 impegna il bordo libero della lattina C.
La valvola di riempimento 1 comprende inoltre mezzi di movimentazione di impegno per la bussola 40 adatti a operare la traslazione di detta bussola fra la posizione di riposo e la posizione di impegno.
Ad esempio, detti mezzi di movimentazione sono meccanici e comprendono uno stelo 50 collegato alla bussola 42, un rullo 52 ed una camma 54 adatta ad impegnare il rullo 52. La rotazione del rullo 52, comandata dalla camma 54, realizza la traslazione dello stelo 50 e quindi l'abbassamento o il sollevamento della bussola 40.
La valvola di riempimento 1 comprende inoltre una camicia interna 60, disposta internamente alla camicia principale 20, ad esempio coassialmente a questa, provvista di aperture interne 62 che consentono al liquido di passare all'interno.
La camicia interna 60 comprende una tenuta 64 disposta sul fondo adatta a chiudere a tenuta la bocca di riempimento 28.
La camicia interna 60 à ̈ traslabile fra una posizione di chiusura, ad esempio abbassata, in cui la tenuta 64 chiude a tenuta la bocca di riempimento 28, ed una posizione di disimpegno, ad esempio sollevata, in cui la bocca di riempimento 28 non à ̈ chiusa.
Secondo una forma preferita di realizzazione, la bocca di riempimento 28 à ̈ definita fra una superficie troncoconica della flangia 26 ed una superficie troncoconica di un codolo di estremità della camicia interna, disposta radialmente internamente alla superficie della flangia 26. La bocca di riempimento à ̈ quindi costituita da un condotto divergente verso l'esterno, adatto al riempimento ottimale delle lattine C.
Preferibilmente, la valvola di riempimento 1 comprende mezzi di movimentazione della camicia interna, ad esempio meccanici, ad esempio comprendenti un sistema a leva 70, comandabile meccanicamente dall'esterno del serbatoio.
Inoltre, la valvola di riempimento 1 comprende una cannula 80, disposta internamente alla camicia interna 60, ad esempio coassialmente a questa.
La cannula 80 à ̈ provvista di una luce di ingresso 82 all'estremità inferiore e di una luce di sfiato 84, ad esempio all'altra estremità.
La valvola di riempimento 1 comprende inoltre una tenuta aria 86, ad esempio alloggiata nella camicia principale 20, all'estremità superire di questa, adatto a chiudere a tenuta la luce di fiato 84 della cannula 80.
La cannula 80 Ã ̈ traslabile fra una posizione di chiusura, ad esempio sollevata, in cui la luce di sfiato 84 Ã ̈ chiusa dalla tenuta aria 86, ed una posizione di sfiato, ad esempio abbassata, in cui la luce di sfiato 84 Ã ̈ libera e in comunicazione con un ambiente di sfiato, ad esempio con l'interno del serbatoio tramite aperture praticate nella camicia principale 20.
Preferibilmente, la valvola di riempimento 1 comprende mezzi di movimentazione della cannula, ad esempio meccanici, ad esempio comprendenti un sistema a leva 90, comandabile meccanicamente dall'esterno del serbatoio.
Alla valvola di riempimento 1 Ã ̈ inoltre associata una valvola di ricircolo 100 adatta al ricircolo del liquido, ad esempio per assicurare il mantenimento di una temperatura superiore ad una temperatura di soglia prefissata.
In particolare, la macchina riempitrice comprende un collettore 200 per la raccolta del liquido di ricircolo su ogni stazione di riempimento, un serbatoio comune di ricircolo ed un dispositivo di pastorizzazione, collegato a monte al serbatoio di ricircolo e a valle ai serbatoi di riempimento di ciascuna stazione.
La valvola di ricircolo 100 Ã ̈ adatta a controllare il flusso di liquido fra il condotto di alimentazione 30 ed il collettore 200.
In particolare, la valvola di ricircolo 100 comprende un condotto di ricircolo 102, mezzi di intercettazione 104 ed un condotto di alimentazione collettore 106.
Il condotto di ricircolo 102 mette in comunicazione il condotto di alimentazione 30 con i mezzi di intercettazione 104, mentre il condotto di alimentazione collettore 106 mette in comunicazione i mezzi di intercettazione 104 con il collettore 200.
Ad esempio, i mezzi di intercettazione sono di tipo pneumatico e comprendono una membrana 108 adatta ad ostruire il collegamento fra il condotto di ricircolo 102 ed il condotto di alimentazione collettore 106.
In una configurazione di disattivazione dei mezzi di intercettazione, la membrana 108 ostruisce il collegamento fra il condotto di ricircolo 102 ed il condotto di alimentazione collettore 106, mentre in una configurazione di attivazione, il condotto di ricircolo 102 ed il condotto di alimentazione collettore 106 sono in comunicazione fra loro.
In particolare, il condotto di ricircolo 102 presenta un primo tratto 102a che si estende all'interno della parete laterale della flangia anulare 26 e un secondo tratto 102b che si estende all'interno della parete laterale della piastra anulare 24, alla quale sono fissati i mezzi di intercettazione.
Inoltre, Ã ̈ previsto un dispositivo di gestione elettronica, ad esempio un PLC, adatto a comandare i mezzi di intercettazione e un sensore di temperatura adatto a rilevare la temperatura del liquido contenuto nel serbatoio di riempimento 2 e/o nel condotto di alimentazione.
Il sensore di temperatura à ̈ in collegamento con il dispositivo di gestione, che à ̈ adatto ad attivare i mezzi di intercettazione quando la temperatura rilevata à ̈ inferiore ad una temperatura di soglia prefissata. In una configurazione iniziale di riposo (figura 1), la boccola 40 à ̈ nella posizione sollevata di riposo, nella quale non impegna la lattina C, la camicia interna 60 à ̈ nella posizione sollevata di chiusura in cui chiude la bocca di riempimento 28; la cannula 80 à ̈ nella posizione sollevata di chiusura in cui la luce di sfiato 84 à ̈ chiusa dalla tenuta aria 86; i mezzi di intercettazione sono nella configurazione di disattivazione in cui la membrana 108 separa il condotto di ricircolo 102 dal condotto di alimentazione collettore 106.
Nel normale funzionamento della macchina, la lattina C vuota à ̈ posizionata sull'appoggio 12.
In una configurazione di impegno della lattina C (figura 2), la bussola impegna a tenuta il bordo libero della lattina C.
A tale scopo, la bussola 40, per azionamento dei mezzi di movimentazione di impegno, à ̈ nella posizione abbassata di impegno della lattina C, così che la tenuta 42 à ̈ poggiata sul bordo della lattina C.
Inoltre, la cannula 80 Ã ̈ inserita nella lattina C.
A tale scopo, la cannula 80, per azionamento del sistema a leva 90, Ã ̈ nella posizione abbassata di sfiato, in cui la luce di ingresso 82 Ã ̈ nella lattina C e la luce di sfiato 84 Ã ̈ in comunicazione con l'ambiente di sfiato, in quanto non impegnata con la tenuta aria 86.
In una successiva configurazione di riempimento (figura 3), la bocca di riempimento 28 Ã ̈ aperta ed il liquido fluisce dal serbatoio 2 all'interno della lattina C. A tale scopo, la camicia interna 60, per azionamento del sistema a leva 70, Ã ̈ nella posizione sollevata di disimpegno in cui la tenuta 64 non chiude la bocca di riempimento 28; inoltre, l'aria presente nella lattina C Ã ̈ libera di entrare nella cannula 80 attraverso la luce di ingresso 82 e di sfiatare in un ambiente di sfiato attraverso la luce di sfiato 84.
Le due condizioni consentono al liquido presente nel condotto di alimentazione 30 di fluire all'interno della lattina C.
Il riempimento della lattina prosegue fino a quando il liquido in essa contenuto non arriva a sfiorare la luce di ingresso 82; in tale condizione, infatti, l'aria non ha più facoltà di sfiatare e l'ingresso di ulteriore liquido à ̈ quindi inibito.
In una successiva configurazione finale (figura 4), la lattina C Ã ̈ piena; la camicia interna 60, per azionamento del sistema a leva 70 Ã ̈ nella posizione sollevata di chiusura in cui chiude la bocca di riempimento 28; la cannula 80, per azionamento del sistema a leva 90 Ã ̈ nella posizione sollevata di chiusura, in cui la luce di sfiato 84 Ã ̈ chiusa dalla tenuta aria 86.
La boccola 40 può essere sollevata per azionamento dei mezzi di movimentazione di impegno e la lattina portata a successive fasi della lavorazione.
Nel caso in cui il sensore di temperatura rileva che la temperatura del liquido nel serbatoio o nel condotto di alimentazione 30 Ã ̈ al di sotto della temperatura di soglia prefissata, Ã ̈ attuabile la configurazione di ricircolo (figura 5).
In detta configurazione di ricircolo, la presenza o meno della lattina C à ̈ ininfluente, così come il fatto che la boccola 40 impegni o meno la lattina C.
Nella configurazione di ricircolo, il dispositivo di gestione elettronica attiva i mezzi di intercettazione, mettendo in comunicazione il condotto di ricircolo 102 con il condotto di alimentazione collettore 106.
In particolare, la membrana 108 si deforma o si muove per consentire la comunicazione fra il condotto di ricircolo 102 con il condotto di alimentazione collettore 106.
In tale condizione, il liquido presente nel condotto di alimentazione 30, sempre aperto verso il serbatoio 2, percorre il condotto di ricircolo 102 ed il condotto di alimentazione collettore 106, portandosi nel collettore 200.
Il liquido raccolto nel collettore passa poi nel serbatoio comune di ricircolo e da qui nel dispositivo di pastorizzazione, ove viene riportato in temperatura e immesso nuovamente nei serbatoi di riempimento 2 delle singole stazioni di riempimento.
Innovativamente, il gruppo di riempimento formato dalla valvola di riempimento e dalla valvola di ricircolo secondo la presente invenzione risolve il problema del ricircolo del liquido contenuto nel condotto di alimentazione, ed in particolare subito a monte della bocca di riempimento.
Secondo un ulteriore aspetto vantaggioso, la valvola secondo l'invenzione à ̈ particolarmente pulita ed idonea quindi al settore alimentare.
E' chiaro che un tecnico del ramo, al fine di soddisfare esigenze contingenti, potrebbe apportare modifiche al gruppo sopra descritto. Anche tali modifiche sono contenute nell'ambito di tutela come definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims (13)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Gruppo di riempimento di liquidi per uso alimentare, in particolare per lattine, associabile ad un serbatoio di riempimento (2) avente un vano interno e ad un collettore (200) per la raccolta del liquido di ricircolo, comprendente: - una valvola di riempimento comprendente: a) un condotto di alimentazione (30) associabile con il vano interno del serbatoio (2), avente una bocca di riempimento (28) per la fuoriuscita del liquido; b) una camicia interna (60), che attraversa il condotto di alimentazione (30), munita di una tenuta (64) per chiudere a tenuta la bocca di riempimento (28), traslabile fra una posizione di chiusura in cui la tenuta (64) chiude la bocca di riempimento (28), ed una posizione di disimpegno; c) una cannula (80), disposta almeno parzialmente internamente alla camicia interna (60), provvista di una luce di ingresso (82) all'estremità verso la bocca di riempimento (28) inferiore e di una luce di sfiato (84), traslabile fra una posizione di chiusura, in cui la luce di sfiato (84) à ̈ chiusa, ed una posizione di sfiato in cui la luce di sfiato (84) à ̈ in comunicazione con un ambiente di sfiato; - una valvola di ricircolo (100) adatta a controllare il flusso di liquido fra il condotto di alimentazione (30), a monte della chiusura realizzabile dalla camicia interna, ed il collettore (200); - un dispositivo di gestione elettronica per la gestione della valvola di ricircolo (100).
  2. 2. Gruppo secondo la rivendicazione 1, in cui la valvola di ricircolo (100) comprende un condotto di ricircolo (102), mezzi di intercettazione (104) ed un condotto di alimentazione collettore (106), in cui il condotto di ricircolo (102) mette in comunicazione il condotto di alimentazione (30) con i mezzi di intercettazione (104) e il condotto di alimentazione collettore (106) Ã ̈ adatto a porre in comunicazione i mezzi di intercettazione (104) con il collettore (200).
  3. 3. Gruppo secondo la rivendicazione 2, in cui il condotto di alimentazione à ̈ almeno parzialmente delimitato da una piastra anulare (24) fissabile al serbatoio (2) e da una flangia anulare (26) fissata alla piastra anulare (24), e il condotto di ricircolo (102) presenta un primo tratto (102a) che si estende all'interno di una parete laterale della flangia anulare (26) e un secondo tratto (102b) che si estende all'interno di una parete laterale della piastra anulare (24).
  4. 4. Gruppo secondo la rivendicazione 3, in cui i mezzi di intercettazione (104) sono fissati a detta piastra anulare (24).
  5. 5. Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui i mezzi di intercettazione sono di tipo pneumatico.
  6. 6. Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, in cui i mezzi di intercettazione comprendono una membrana (108) adatta ad ostruire il collegamento fra il condotto di ricircolo (102) ed il condotto di alimentazione collettore (106).
  7. 7. Gruppo secondo la rivendicazione 6, in cui il dispositivo di gestione elettronica à ̈ adatto ad attivare detti mezzi di intercettazione.
  8. 8. Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un sensore di temperatura adatto a rilevare la temperatura del liquido contenuto nel serbatoio di riempimento (2) e/o nel condotto di alimentazione (30), detto sensore essendo in collegamento con il dispositivo di gestione.
  9. 9. Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la bocca di riempimento (28) Ã ̈ un condotto anulare radialmente divergente nel verso di fuoriuscita del liquido.
  10. 10. Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi di movimentazione meccanici (70) della camicia interna.
  11. 11. Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi di movimentazione meccanici (90) della cannula.
  12. 12. Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una bussola (40) anulare, provvista di una tenuta (42) disposta anularmente esternamente alla bocca di riempimento (28), traslabile a comando fra una posizione di riposo ed una posizione di impegno a tenuta con la lattina.
  13. 13. Macchina riempitrice comprendente: - una pluralità di stazioni di riempimento, ciascuna stazione comprendendo: a) un serbatoio di riempimento (2) per il contenimento del liquido; b) un collettore (200) per il liquido di ricircolo; c) un gruppo di riempimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, associato al serbatoio (2) ed al collettore (200); - un serbatoio comune di ricircolo collegato ai collettori (200) delle stazioni ed un dispositivo di pastorizzazione, collegato a monte al serbatoio di ricircolo e a valle ai serbatoi di riempimento (2) di ciascuna stazione.
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