ITMN20100021A1

ITMN20100021A1 - Valvola di riempimento a gravita' per prodotti imbottigliati a caldo con sistema di ricircolo del prodotto da imbottigliare sia a valvola aperta che a valvola chiusa

Info

Publication number: ITMN20100021A1
Application number: IT000021A
Authority: IT
Inventors: Martino Cortellazzi
Original assignee: Martino Cortellazzi
Priority date: 2010-10-25
Filing date: 2010-10-25
Publication date: 2011-01-24
Also published as: IT1402577B1

Description

"VALVOLA DI RIEMPIMENTO ADATTA ALL'IMBOTTIGLIAMENTO DI SUCCHI DI FRUTTA. THE. PRODOTTI ISOTONICI ED AFFINI. IMBOTTIGLIATI A CALDO (80-88°O. CON LA POSSIBILITÃ€' DI EFFETTUARE IL RICIRCOLO DEL PRODOTTO DA IMBOTTIGLIARE SIA A VALVOLA APERTA CHE A VALVOLA CHIUSA"

DESCRIZIONE

Nell'ambito dell 'imbottigliamento di liquidi alimentari e piÃ¹ specificatamente nell'imbottigliamento di succhi di frutta, thÃ ̈, prodotti isotonici ed affini, al fine di mantenere il piÃ¹ a lungo possibile la durata di conservazione del prodotto (shelf-life) e pertanto senza la necessitÃ di aggiungere al prodotto stesso additivi chimici antiossidanti, Ã ̈ necessario effettuare l'imbottigliamento del prodotto a caldo (80-88°C). L'imbottigliamento a caldo permette di impedire la proliferazione di germi, batteri e lieviti e di conseguenza di inibire possibili fermentazioni che potrebbero svilupparsi nel prodotto ed inoltre di sterilizzare il contenitore (bottiglia e tappo).

Il sistema dÃ¬ riempimento a caldo permette pertanto di proporre al consumatore finale un prodotto piÃ¹ naturale e di piÃ¹ alta qualitÃ .

I problemi che si riscontrano con maggior frequenza nel riempimento a caldo sono principalmente due:

1°) mantenere la temperatura di riempimento il piÃ¹ costante possibile, con tolleranze di - 2°C

2°) permettere una facile ed efficace pulizia della macchina, specialmente in tutte le parti a contatto con il prodotto da imbottigliare, a fine della lavorazione o nel caso di cambio prodotto.

Il trovato permette il ricircolo del prodotto da imbottigliare, in maniera programmata, sia durante la fase di riempimento, sia nel caso in cui la riempitrice dovesse, durante la fase di lavoro, fermarsi per qualsiasi motivo con conseguente riduzione della temperatura impostata per il riempimento.

Per questi tipi di prodotti, il riempimento avviene per gravitÃ , ciÃ² permette al prodotto da imbottigliare di scendere nella bottiglia per il suo peso.

Il prodotto entrando nella bottiglia, espelle l'aria contenuta nella stessa attraverso il tubo di ritorno (part. 1 - Fig. 2) e la fa transitare attraverso una valvola elettro pneumatica (part. 2 - Fig. 2) posizionata nella parte posteriore della valvola di riempimento stessa.

L'aria viene successivamente collettorizzata attraverso un canale anulare di raccolta (part. 3 - Fig. 2) collegato a sua volta ad un collettore centrale rotante (part. 2 - Fig, 1) che permette, sia all'aria contenuta nella bottiglia, sia al prodotto, in fase di ricircolo, di essere inviato in un serbatoio di raccolta a cielo aperto, permettendo in questo modo all'aria di uscire liberamente all'esterno ad al prodotto in ricircolo di depositarsi nel serbatoio stesso.

Successivamente il prodotto depositato nel serbatoio puÃ² essere inviato, per mezzo di una pompa, alta sala di preparazione per essere nuovamente riportato alla temperatura di riempimento e rinviato successivamente alla riempitrice.

Una volta che il liquido da imbottigliare raggiunge il tubo di ritorno dell'aria, per la legge dei vasi comunicanti, entra nel tubo di ritorno dell'aria, raggiunge la valvola elettro-pneumatica e prosegue nel canale anulare di raccolta,

A questo punto, essendo trascorso il tempo di riempimento precedentemente impostato, il PLC della macchina da il segnale di chiusura alla valvola elettropneumatica (part. 2 - Fig. 2) e di conseguenza la discesa del liquido si arresta. Se fosse necessario ricircolare il prodotto, a causa dell'abbassamento della temperatura dello stesso, il PLC, prendendo il segnale da una sonda di temperatura installata nel serbatoio del liquido (part. 4 - Fig, 1), posizionato al di sopra delle valvole di riempimento, non darebbe il segnale di chiusura della valvola, ma la lascerebbe aperta. In questo caso il liquido continuerebbe il suo percorso sino alla sala di preparazione per essere nuovamente riportato alla temperatura di imbottigliamento. La temperatura del liquido da imbottigliare viene impostata nel PLC della macchina e controllata dalla sonda di temperatura.

La variazione di temperatura puÃ² avvenire principalmente in due casi: 1) Nel caso in cui la riempitrice sia nella fase di riempimento (pertanto con le bottiglie sotto le valvole di riempimento) 2) Nel caso in cui la riempitrice sia ferma e senza le bottiglie sotto le valvole di riempimento,

Nei primo caso te valvole di riempimento sono aperte e pertanto il liquido risale attraverso il tubo di ritorno deN'aria (part. 1 - Fig. 2), attraversa la valvola elettropneumatica (part. 2 - Fig. 2), entra nel collettore anulare di raccolta (part. 3 - Fig. 2) e prosegue sino alfa sala di preparazione.

Nel secondo caso, e cioÃ ̈ senza le bottiglie sotto le valvole di riempimento, e pertanto valvole di riempimento chiuse, si sfrutta lo spazio ricavato nel puntale della valvola di riempimento (sezione C-C -Fig. 3) dove il liquido uscendo dalla zona predisposta all'uscita del liquido da imbottigliare, tramite il canale creato sul fondo del puntale, entra nel tubo di ritorno dell'aria (Fig. 4) e prosegue il suo percorso sino alla sala di preparazione.

Questa lavorazione meccanica del puntale permette il passaggio del prodotto direttamente dalla parte esterna della valvola alla parte interna del tubo di ritorno dell'aria e di conseguenza permette il ricircolo del prodotto come durante la fase di fine riempimento.

Ovviamente la valvola elettropneumatica (part. 2 - Fig. 2) deve rimanere aperta, e questo consenso rimane sino al raggiungimento della temperatura di riempimento impostata precedentemente nel PLC della macchina (part. 4 - Fig. 1).

Essendo la valvola di riempimento composta da una parte fissa, avvitata al serbatoio del liquido e da una parte inferiore mobile, che scorre all'esterno della prima per effetto della spinta generata dal sollevamento della bottiglia, al fine di mantenere una "tenuta", senza trafÃ¬lamenti fra questi due corpi, viene utilizzato un manicotto a soffietto (part. 5 - Fig. 2) in materiale plastico nel quale il liquido transita prima di entrare nella bottiglia.

La scelta dÃ¬ utilizzare questo manicotto a soffietto permette di eliminare le classiche guarnizioni a labbro che risulterebbero difficilmente sanificagli e potrebbero altresÃ¬ permettere depositi di prodotto difficilmente rimovibili, favorendo dannose fermentazioni del prodotto. La chiusura della valvola di riempimento avviene quando la bottiglia si stacca dalla valvola stessa, in quanto il martinetto di sollevamento bottiglia viene spinto verso il basso da una camma meccanica.

La valvola di riempimento puÃ² essere chiusa per mezzo di una molla di contrasto (part. 6 - Fig. 2), posizionata fra la parte fissa e mobile, oppure per mezzo di un pistone ad aria compressa (part. 1 - Fig. 5). La valvola di riempimento Ã¬ntegra, nel suo insieme, un martinetto pneumatico (part, 4 - Fig. 2), con funzionamento ad aria compressa recuperata e compensata, necessario al sollevamento delle bottÃ¬glie, dal piano di lavoro delle stesse alle valvole dÃ¬ riempimento.

Questo martinetto di sollevamento Ã ̈ costruito specificatamente per lavorare bottiglie in PET ed utilizza, per il sollevamento delle stesse un sistema a presa per il collo denominato "Neck-Handling".

Nel caso in cut la macchina dovesse lavorare bottiglie in vetro o lattine, il martinetto di sollevamento bottiglie non sarebbe costruito in blocco con la valvola di riempimento, ma posizionato sotto la stessa e comunque sempre con funzionamento pneumatico e verrebbe costruito con un piattello superiore, dove sarebbero appoggiate le bottiglie o le lattine (parti - Fig. 7),

A richiesta Ã¬e valvole di riempimento possono adottare un sistema centralizzato di regolazione dell'altezza del livello del prodotto nelle bottiglie.

Questo sistema si compone di un ingranaggio dentato fissato nella parte inferiore di ogni singola valvola di riempimento (pari. 1 - Fig. 6) ed il moto di salita o discesa della parte mobile della valvola, viene attuato dalla rotazione di un ingranaggio fissato al centro della macchina (pari. 2 - Fig. 6).

L'azionamento di questo ingranaggio puÃ² essere fornito con comando manuale o per il tramite di un motore elettrico.

Le valvole di riempimento sono dotate di un sistema di lavaggio che puÃ² essere eseguito automaticamente per mezzo dell'Inserimento (in manuale) di "false bottiglie" (part. 1 - Fig, 8).

Queste "false bottiglie" vengono agganciate manualmente alle valvole di riempimento e tramite una tubazione flessibile (part 2 - Fig. 8), mettono in comunicazione la valvola stessa ad un anello collettore anulare (part. 5 - Fig. 1) collegato a sua volta tramite un raccordo girevole (part. 2 - Fig. 1), alla tubazione di ricircolo del prodotto (part.

3 - Fig. 2) .

Questo circuito chiuso permette al prodotto sanificante di percorrere tutto il percorso del liquido nella macchina e ritornare successivamente al serbatoio della centralina di sanificatone (C.I.P.).

Per mezzo di alcune valvole servo-comandate (part. 6 - Fig. 1), il liquido sanificante puÃ² alternativamente, e comunque con funzioni e cicli programmabili dal P.L.C. della macchina, eseguire i lavaggi e le sanifÃ¬cazione sia in corrente, seguendo pertanto il flusso dei prodotto da imbottigliare, sia controcorrente e cioÃ ̈ seguire il percorso del ritorno dell'aria, o del ricircolo del prodotto, durante la fase di riempimento. Altra variante applicabile alla configurazione standard della valvola di riempimento Ã ̈ quella di dotare la stessa di una ulteriore valvola elettropneumatica (part. 1 - Fig. 9), che, raccordata ad un circuito separato, invia a fine di riempimento, all'interno del tubo di ritorno dell'aria o ricircolo del prodotto da imbottigliare, una leggera sovra pressione (0, 1-0,2 bar).

Questa applicazione permetterebbe ad eventuali pezzi in sospensione presenti nel prodotto o inseriti nella bottiglia prima della fase di riempimento, come ad esempio pezzi di polpe (sachs), fibre o filamenti, di non ostruire il tubo di ritorno dell'aria e di conseguenza rallentare o impedire totalmente il riempimento delle bottiglie.

Infatti queste parti rimarrebbero in sospensione e galleggerebbero nella parte superiore del prodotto e potrebbero incanalarsi nei tubo di ritorno deÃ¬l'aria.

Iniettando, in controcorrente, una leggera pressione di gas inerte o aria sterile, queste parti uscirebbero dal tubo di ritorno dell'aria e lo libererebbero da qualsiasi "ostacolo".

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo valvolare per una macchina di riempimento bottiglie con un succo di frutta, the, prodotto isotonico ed affini, per permettere il ricircolo del prodotto da imbottigliare nel caso in cui la temperatura dello stesso scenda al di sotto del valore impostato per il riempimento, includente: - una valvola di riempimento comprendente: - una parte cava superiore fissa ed una parte cava inferiore montata scorrevole su di essa per spostarsi per effetto della spinta generata da una bottiglia da riempire; - un tubo di ritorno estendentesi parzialmente entro detta parte cava inferiore ed entro detta parte superiore fissa; ed - un puntale insediato nella bocca di uscita di detta parte cava inferiore e presentante uno spazio di uscita del liquido da imbottigliare ed un canale di fondo in comunicazione di fluido con detto tubo di ritorno; ed - una valvola di ricircolo collegata a detta valvola di riempimento e posizionata posteriormente a detta valvola di riempimento cosÃ¬ da intercettare detto tubo di ritorno.
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta valvola di ricircolo comprende una valvola elettropneumatica.
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta valvola di ricircolo comprende una valvola meccanica comandata da camme.
4. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che detta valvola di riempimento comprende almeno un manicotto a soffietto in materiale plastico destinato a mantenere una tenuta senza trafilamenti tra dette parti fissa e mobile.
5. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto di comprendere una molla di contrasto o un pistone ad aria compressa posizionato tra dette parti fissa e mobile e destinato a chiudere detta valvola di riempimento.
6. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto di comprendere un martinetto pneumatico di sollevamento di detta parte mobile costruito in blocco con detta valvola di riempimento oppure posizionato sotto di essa.
7. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto di comprendere unâ€™ulteriore valvola elettropneumatica facente parte di un circuito separato e destinata a creare una leggera sovrapressione adatta a pulire il tubo di ritorno dellâ€™aria o ricircolo di prodotto da imbottigliare.
8. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che detta valvola di riempimento comprende un sistema centralizzato di regolazione dellâ€™altezza del livello del prodotto nelle bottiglie.
9. Dispositivo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto sistema centralizzato comprende un primo ingranaggio fissato nella parte inferiore di detta valvola di riempimento ed un secondo ingranaggio fissato al centro della macchina destinato ad ingranare con detto primo ingranaggio per comandare il moto di salita o discesa della parte mobile della valvola di riempimento.
10. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 9, caratterizzato dal fatto che detta valvola di riempimento comprende un sistema di lavaggio.
11. Dispositivo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detto sistema di lavaggio comprende false bottiglie agganciate a detta valvola di riempimento ed una tubazione fissa destinata a porre in comunicazione la valvola di riempimento con un anello collettore anulare a sua volta collegato tramite un raccordo girevole alla tubazione di ricircolo del prodotto.
12. Macchina di riempimento bottiglie includente un dispositivo secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni.
13. Macchina secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto di comprendere un canale anulare di raccolta in comunicazione di fluido con detta valvola di ricircolo, nonchÃ© un collettore centrale rotante collegato a detto canale anulare.
14. Macchina secondo la rivendicazione 12 o 13, caratterizzata dal fatto di comprendere un serbatoio di liquido, una sonda di temperatura istallata in detto serbatoio di liquido ed un PLC.