ITFI20090081A1 - Apparecchiatura per il trasferimento di materiale incoerente o liquido - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

"APPARECCHIATURA PER IL TRASFERIMENTO DI MATERIALE

INCOERENTE O LIQUIDO"

La presente invenzione concerne una apparecchiatura per il trasferimento di materiale incoerente o fluidi.

L'apparecchiatura secondo la presente invenzione è vantaggiosamente utilizzabile nel settore farmaceutico e/o chimico e/o alimentare, e più in generale in tutti i settori ove sia previsto il trasferimento da un contenitore ad un altro, oppure da un contenitore ad una tramoggia di una macchina, o viceversa, di materiali incoerenti quali polveri, granulati, capsule, compresse o prodotti similari o fluidi.

Secondo una tecnica nota, il trasferimento dei suddetti materiali viene realizzato per gravità, disponendo una bocca di svuotamento di un contenitore, o di una tramoggia, in corrispondenza di una stazione superiore di scarico, ed una bocca di alimentazione di un contenitore, o di una tramoggia, in corrispondenza di una stazione inferiore di raccolta. Nell'ambito della tecnica sopra descritta, le citate bocche di svuotamento e di alimentazione vengono usualmente collegate fra loro da un condotto all'interno del quale viene inserito un sacco tubolare usa e getta che funge da elemento di protezione per la parete interna del condotto stesso. Le due estremità del sacco tubolare vengono collegate in modo sostanzialmente ermetico alla bocca di svuotamento e, rispettivamente, alla bocca di alimentazione, in modo che il trasferimento del materiale avvenga all'interno del sacco senza che il materiale stesso possa diffondersi nell'ambiente o all'interno del condotto di collegamento, contaminandolo. Infatti, qualora il materiale da trasferire sia costituito da sostanze o composti chimici non facilmente degradabili e/o potenzialmente dannosi per la salute, è essenziale evitare che esso possa contaminare l'ambiente circostante,

Un inconveniente della tecnica di trasferimento per gravità sopradescritta consiste nella possibilità che nel sacco, sempre leggermente lasco per evitare sue eccessive tensioni e conseguenti possibili rotture, si formino delle strozzature non desiderate, di ostacolo al regolare flusso del materiale. Per limitare al minimo tale possibilità solitamente si usa un condotto sostanzialmente rettilineo e verticale. Tuttavia, questa soluzione impone importanti vincoli di layout. Inoltre, nel corso di un passaggio eccessivamente rapido dalla quota superiore alla quota inferiore, è possibile che il materiale, in particolare se in polvere, perda la propria omogeneità a causa di una separazione dei suoi componenti ,

Un ulteriore inconveniente connesso con il rapido attraversamento del condotto è costituito dalla possibilità che prodotti granulari o pastiglie possano deteriorarsi a causa della eccessiva velocità raggiunta al termine del condotto stesso.

Per superare questi inconvenienti sono state proposte varie soluzioni. Ad esempio è stato proposto di convogliare pneumaticamente il materiale lungo il condotto, invece che per gravità. In tal modo è possibile controllare la velocità di convogliamento del materiale e superare qualsiasi vincolo di layout, prevedendo condotti con pendenze ridotte o nulle e, dove necessario, a sviluppo sinuoso.

Anche questa soluzione, tuttavia, non è esente da inconvenienti. In particolare, l'aspirazione necessaria per il richiamo del materiale verso la bocca di alimentazione tende a risucchiare anche il sacco, provocandone una strozzatura che lo rende inutilizzabile. Per questo motivo, nell'ambito di tale tecnica di trasferimento, il sacco viene generalmente omesso e si provvede ad un accurato lavaggio del condotto fra una operazione di scarico e la successiva. E' evidente che tale operazione di lavaggio risulta impegnativa e costosa, sia in termini di tempo sia dal punto di vista impiantistico.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare una apparecchiatura per il trasferimento di materiale incoerente o liquido che sia esente dagli inconvenienti sopra menzionati e che consenta una disconnessione a fine ciclo in perfetta tenuta verso l'esterno.

Secondo la presente invenzione viene realizzata una apparecchiatura per il trasferimento di materiale incoerente o liquido, la quale comprende le caratteristiche presenti in una qualsiasi delle rivendicazioni di seguito riportate.

L'invenzione verrà ora descritta, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la figura 1 è una vista schematica, parzialmente in sezione longitudinale e con parti asportate per chiarezza, di una apparecchiatura realizzata in accordo con la presente invenzione;

le figure 2, 3 e 4 evidenziano, ciascuna, un dettaglio della apparecchiatura di figura 1;

le figure 5 e 6 mostrano l'apparecchiatura di figura 1 in differenti istanti di funzionamento successivi; e

la figura 7 mostra, parzialmente in sezione longitudinale, un componente opzionale della apparecchiatura di figura 1.

Nella figura 1, con il numero 1 di riferimento è indicata nel suo complesso una apparecchiatura per il trasferimento di materiale incoerente da una stazione SI di scarico ad una stazione S2 di raccolta.

Il materiale incoerente è, in particolare, costituito da polveri e/o granulati e/o capsule e/o compresse, ad esempio del settore farmaceutico o chimico o alimentare. Nella stazione Si di scarico è disposta una bocca 2 di svuotamento di un primo contenitore 3, mentre nella stazione S2 di raccolta è disposta una bocca 4 di alimentazione di un secondo contenitore 5.

Al luogo del contenitore 3, o del contenitore 5, o di entrambi, può essere prevista una rispettiva tramoggia di una macchina, non illustrata, per il trattamento del materiale sopracitato.

L'apparecchiatura 1 comprende un condotto 6 tubolare, interposto fra le stazioni S1 e S2. Preferibilmente, il condotto 6 è in materiale plastico, rigido o semirigido, e di forma sostanzialmente cilindrica.

Alle estremità 7 longitudinali del condotto 6 sono collegati a tenuta rispettivi terminali 8 anulari. In uso, uno dei due terminali 8 è collegato a tenuta alla bocca 2 nella stazione Si, mentre l'altro terminale 8 è collegato a tenuta alla bocca 4 nella stazione S2. Preferibilmente le bocche 2 e 4 sono, al pari dei terminali 8, di forma sostanzialmente cilindrica.

L'apparecchiatura 1 comprende inoltre un sacco 9 tubolare di trasferimento del materiale incoerente dalla stazione Si di scarico alla stazione S2 di raccolta.

Il sacco 9 tubolare si sviluppa longitudinalmente all'interno del condotto 6, fra i terminali 8.

Il sacco 9 è preferibilmente realizzato in materiale plastico sottile e facilmente deformabile, del tipo usa e getta.

Il sacco 9 funge da elemento di protezione per la parete 10 interna del condotto 6 in modo da evitare che quest'ultimo possa essere contaminato dal materiale incoerente in transito dalla stazione S1 verso la stazione S2. A tale scopo, come verrà decritto più nel dettaglio in seguito, una estremità 11 longitudinale del sacco 9 viene rivoltata attorno al rispettivo terminale 8 e quindi, in uso, bloccata a tenuta fra quest'ultimo e la bocca 2 di svuotamento; analogamente, l'altra estremità 11 longitudinale del sacco 9 viene rivoltata attorno al rispettivo terminale 8 e quindi bloccata a tenuta fra quest'ultimo e la bocca 4 di alimentazione, Lungo la parete 10 interna del condotto 6 si presenta una scanalatura 31 a sviluppo elicoidale e/o longitudinale rispetto all'asse del condotto, questa scanalatura può essere realizzata direttamente dal profilo della parete oppure ottenuta con elemento di riporto esterno in materiale metallico o plastico, la quale ha origine in una sopracitata estremità 7 e termina nell'altra estremità 7.

Secondo quanto meglio evidenziato nella figura 4, ciascun terminale 8 è delimitato longitudinalmente da una estremità 12, in corrispondenza della quale il terminale 8 è collegato coassialmente al condotto 6, e da una estremità 13 opposta, a cavallo della quale viene rivoltato, come sopra accennato, il sacco 9.

L'estremità 12 presenta una camera 14 anulare, la quale si sviluppa simmetricamente attorno all'asse 15 centrale del terminale 8,

La camera 14 è aperta in corrispondenza del bordo 16 anulare di estremità del terminale 8, in modo da consentire l'inserimento della estremità 7 del condotto 6 all'interno della camera 14 stessa.

Dalla parte longitudinalmente opposta al bordo 16 la camera 14 comunica con un circuito 17 pneumatico, ricavato anch'esso, come la camera 14, nel corpo del terminale 8. Più in dettaglio, il circuito 17 comunica anche con una bocca 18 di aspirazione, la quale è definita da una rientranza anulare della parete 19 periferica interna del terminale 8. La bocca 18 si sviluppa simmetricamente attorno all'asse 15 ed è posta in comunicazione con la camera 14 a mezzo di un primo condotto 20 del circuito 17, parallelo all'asse 15. Il condotto 20 è collegato alla camera 14 a mezzo di un nodo 21 di aspirazione dal quale si diparte un secondo condotto 22 del circuito 17, che attraversa l'estremità 12 in una direzione ortogonale all'asse 15 fino a sboccare sulla parete periferica 23 esterna del terminale 8. All'esterno del terminale 8, il condotto 22 fa capo ad una sorgente pneumatica di aspirazione di tipo noto e, per questo, schematizzata con il blocco 24. La sorgente 24 è collegata ad entrambi i terminali 8. L'estremità 13 presenta una gola 25 anulare all'intermo della quale è inserita una guarnizione 26 gonfiabile. La gola 25 si sviluppa simmetricamente attorno all'asse 15 ed è posta in comunicazione con un condotto 27, il quale è ricavato nel corpo del terminale 8 e sbocca sulla parete periferica 23 esterna del terminale 8. All'esterno del terminale 8, il condotto 27 fa capo ad un compressore di tipo noto e, per questo, schematizzato con il blocco 28.

Il compressore 28 è collegato ad entrambi i terminali 8. In una posizione sostanzialmente centrale fra le estremità 12 e 13, la parete periferica 23 esterna del terminale 8 presenta una gola 29 anulare a sezione trasversale semicircolare.

Secondo quanto meglio evidenziato nella figura 3, la gola 29 si sviluppa simmetricamente attorno all'asse 15 e definisce una sede all'interno della quale un 0-ring 30 blocca a tenuta l'estremità 11 del sacco 9 sul terminale 8.

In uso, la scanalatura 31 viene posta in depressione a partire dalle camere 14. La parte della scanalatura 31 che si estende al di fuori delle camere 14, ossia fra i due terminali 8, definisce di fatto un mezzo di aspirazione, distribuito lungo il condotto 6 fra le estremità 7 ed interposto fra il condotto 6 ed il sacco 9, che richiama quest'ultimo verso la parete 10 interna del condotto 6. Il sacco 9, aderendo progressivamente alla parete 10 a partire dai terminali 8, chiude progressivamente la scanalatura 31 dalle estremità del condotto 6 verso il centro, causando il propagarsi della depressione lungo una camera 46 elicoidale e/o longitudinale definita via via dalla parete 47 esterna del sacco 9 e dalla scanalatura 31 stessa.

Grazie dunque alla depressione generata dalla sorgente 24, il sacco 9 aderisce al condotto 6 a guisa di rivestimento interno del condotto 6 stesso. In altre parole, il sacco 9 funge da fodera, o guaina, protettiva per il condotto 6.

Si noti che la sorgente 24 può, in alternativa, essere collegata ad uno solo dei terminali 8, ad esempio se il condotto 6 è relativamente corto.

In quest'ultimo caso, nel terminale 8 non collegato alla sorgente 24 il condotto 22 viene chiuso da un tappo {non illustrato) ,

Si noti inoltre che, grazie alla bocca 18, in ciascun terminale 8 il sacco 9 aderisce alla parete 19 periferica interna del terminale 8 stesso. Pertanto il sacco 9 viene mantenuto aderente, oltre che al condotto 6, anche ai terminali 8; ciò evita che il sacco 9 esso possa afflosciarsi in modo non desiderato.

Nel processo di trasferimento del materiale dalla stazione S1 alla stazione S2, una volta che il sacco 9, precedentemente bloccato sui terminali 8 dagli O-ring 30, viene portato in aderenza al condotto 6 e ai terminali 8 nel modo sopra descritto, si provvede all'accoppiamento dei terminali 8 alle bocche 2 e 4 ed al successivo gonfiaggio delle guarnizioni 26.

Prima di essere accoppiate ai terminali 8, le bocche 2 e 4 vengono circondate da rispettivi sacchi 32 tubolari che vengono bloccati sulle bocche 2 e 4 stesse a mezzo di rispettivi O-ring 33. Come evidenziato nella figura 2, ciascuno dei due sacchi 32 si protende abbondantemente oltre la rispettiva bocca 2, 4 a guisa di calza, in modo da circondare il rispettivo terminale 8 in una configurazione raccolta e potere essere saldato al sacco 9 in un punto 34 disposto in posizione intermedia fra l'O-ring 30 e la guarnizione 26,

Una volta effettuata la saldatura, o sigillatura meccanica, nei punti 34, si procede al trasferimento del materiale dalla stazione SI alla stazione S2. Al termine del trasferimento, le guarnizioni 26 vengono sgonfiate e le bocche 2 e 4 vengono allontanate assialmente dai terminali 8 distendendo i sacchi 32, prima raccolti fra gli O-ring 33 ed i punti di saldatura, o sigillatura meccanica, 34.

Successivamente, come illustrato nella figura 5, i sacchi 32 vengono chiusi, con saldatura o meccanicamente e tagliati lungo la linea L di saldatura, ciascuno fra la rispettiva bocca 2, 4 ed il rispettivo terminale 8. Le bocche 2 e 4 rimangono così sigillate ed il sacco 9 rimane invece chiuso ad entrambe le sue estremità.

La successiva rimozione degli O-ring 30 e la disattivazione della depressione creata dalla sorgente 24 permettono di sfilare il sacco 9 dal condotto 6, come mostrato in figura 6, senza che residui di materiale contenuti nel sacco 9 possano contaminare l'ambiente circostante.

Il trasferimento del materiale dalla stazione S1 alla stazione S2 può avvenire per via pneumatica o per gravità.

Nel primo caso una sorgente 35 di aspirazione è associata alla cavità interna del sacco 9 tubolare, in particolare è collegata al contenitore 5, e le stazioni S1 e S2 possono essere disposte al medesimo livello o a livelli differenti. In altre parole, l'apparecchiatura 1 illustrata nella figura 1 può essere variamente orientata nello spazio, a seconda delle esigenze di layout dell'impianto in cui l'apparecchiatura 1 stessa è inserita.

Evidentemente la sorgente 24 di aspirazione deve essere dimensionata in modo da bilanciare l'azione di aspirazione della sorgente 35 che tenderebbe a distaccare il sacco 9 dalla parete 10 del condotto 6, risucchiandolo verso il centro del condotto 6 stesso. Dal momento che il sacco 9 aderisce sostanzialmente come una guaina al condotto 6, il condotto 6 stesso può anche svilupparsi lungo un percorso sinuoso, oltre che rettilineo.

Nel secondo caso, in cui il trasferimento del materiale avviene per gravità, la stazione S1 di scarico è disposta ad un livello superiore e la stazione S2 di raccolta è disposta ad un livello inferiore.

Anche in questo caso, dal momento che il sacco 9 aderisce sostanzialmente come una guaina al condotto 6, il condotto 6 stesso può anche svilupparsi lungo un percorso leggermente sinuoso, oltre che rettilineo, e può essere disposto con una pendenza moderata, dunque non necessariamente verticale, senza che ciò provochi afflosciamenti o, più in generale, disposizioni non corrette del sacco 9 all'interno del condotto 6,

Nel caso di condotti 6 molto lunghi può rendersi necessario un blocco 36 di aspirazione intermedio, quale quello illustrato nella figura 7.

Il blocco 36 presenta una forma anulare, sostanzialmente cilindrica, ed è delimitato longitudinalmente da due estremità 37, in corrispondenza delle quali il blocco 36 è collegato coassialmente a due spezzoni del condotto 6. Ciascuna estremità 37 presenta una camera 38 anulare, la quale si sviluppa simmetricamente attorno all'asse 39 centrale del blocco 36.

Ciascuna camera 38 è aperta in corrispondenza del corrispondente bordo 40 anulare di estremità del blocco 36, in modo da consentire l'inserimento dello spezzone del condotto 6 all'interno della camera 38 stessa.

Dalla parte longitudinalmente opposta ai bordi 40 le due camere 38 comunicano fra loro a mezzo di un circuito 41 pneumatico, ricavato anch'esso, come le camere 38, nel corpo del blocco 36. Più in dettaglio, il circuito 41 comunica anche con una bocca 42 di aspirazione, la quale è definita da una rientranza anulare della parete 43 periferica interna del blocco 36. La bocca 42 si sviluppa simmetricamente attorno all'asse 39.

Il circuito 41 sbocca sulla parete periferica 44 esterna del blocco 36 con un condotto 45 ortogonale all'asse 39. All'esterno del blocco 36, il condotto 45 fa capo alla sorgente 24.

In uso, la scanalatura 31 viene posta in depressione a partire dalle camere 14 e dalle camere 38. In questo caso, il sacco 9 aderisce progressivamente alla parete 10 del condotto 6 a partire dai terminali 8 e dal blocco 36, chiudendo via via la scanalatura 31 in modo analogo a quanto sopra descritto.

L'invenzione così concepita è suscettibile di evidente applicazione industriale; può essere altresì oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; tutti i dettagli possono essere sostituiti, inoltre, da elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura per il trasferimento di materiale incoerente o liquido da una stazione (S1) di scarico ad una stazione (S2) di raccolta, comprendente un condotto (6) tubolare, interposto fra dette stazioni (S1, S2), ed un sacco (9) tubolare di trasferimento del materiale dalla stazione (S1) di scarico alla stazione (S2) di raccolta; detto sacco (9) tubolare sviluppandosi longitudinalmente all'interno del condotto (6), fra la stazione (S1) di scarico e la stazione (S2) di raccolta; l'apparecchiatura (1) essendo caratterizzata dal fatto di comprendere primi mezzi pneumatici di aspirazione (24, 31) attivi fra detto condotto (6) e detto sacco (9) per mantenere il sacco (9) aderente al condotto (6) a guisa di rivestimento interno del condotto (6) stesso.
2. 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi pneumatici di aspirazione (24, 31) presentano una zona di aspirazione distribuita lungo il condotto (6) fra due estremità (7) longitudinali del condotto (6) stesso.
3. 3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi pneumatici di aspirazione (24, 31) comprendono una camera (46) in depressione ricavata almeno in parte nella parete (10) interna del condotto (6).
4. 4. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi pneumatici di aspirazione (24, 31) comprendono una camera (46) in depressione definita fra la parete (10) interna del condotto (6) e la parete (47) esterna del sacco (9).
5. 5. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detta camera (46) si sviluppa lungo un percorso elicoidale e/o longitudinale fra due estremità (7) longitudinali del condotto (6).
6. 6. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che la parete (10) interna del condotto (6) presenta una scanalatura (31) elicoidale e/o longitudinale definente una parete di fondo di detta camera (46).
7. 7. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzata dal fatto che detto condotto (6) si sviluppa lungo un percorso sinuoso.
8. 8. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzata dal fatto che detto condotto (6) si sviluppa lungo un percorso rettilineo.
9. 9. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzata dal fatto che detta stazione (S1) di scarico è disposta ad un primo livello e detta stazione {S2) di raccolta è disposta ad un secondo livello, inferiore al primo livello; il trasferimento del materiale incoerente avvenendo per gravità.
10. 10. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzata dal fatto di comprendere secondi mezzi pneumatici di aspirazione (35) associati alla cavità interna del sacco (9) tubolare per aspirare il materiale incoerente verso la detta stazione (S2) di raccolta.