ITPR960039A1 - Valvola di riempimento in testa riempitrice di contenitori in ambiente asettico per prodotti alimentari - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

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

VALVOLA DI RIEMPIMENTO IN TESTA RIEMPITRICE DI CONTENITORI IN AMBIENTE ASETTICO PER PRODOTTI ALIMENTARI.

DESCRIZIONE

Forma oggetto del presente trovato una valvola di riempimento facente parte di una testa riempitrice di contenitori in condizioni asettiche.

Essa trova particolare ma non esclusiva applicazione nel riempimento in ambiente asettico di contenitori a forma di sacco flessibile provvisti di bocchello rigido, destinati ad essere riempiti con prodotti alimentari densi o in pezzi.

Il riempimento dei contenitori avviene normalmente secondo le seguenti fasi: apertura del sacco mediante estrazione del tappo dal bocchello; riempimento del sacco con prodotti liquidi, pastosi o in pezzi; chiusura ermetica del sacco mediante reinserimento del tappo nel bocchello.

Da IT 1201019 è nota una valvola di riempimento mobile in direzione verticale insieme ad un proprio otturatore coassiale, dotata inferiormente di un beccuccio che si inserisce a misura nell'imboccatura del contenitore. La valvola sfocia inferiormente in una camera sterile provvista inferiormente di un'apertura, normalmente chiusa, e di mezzi appinzatori per afferrare l'imboccatura del contenitore e mantenerla correttamente posizionata all'interno di detta apertura della camera sterile durante il riempimento.

Da IT 1172681 è nota una valvola come quella sopra descritta con l'aggiunta di ugelli spruzzatori previsti in una campana che circonda l'estremità inferiore della valvola e destinati a sterilizzare e pulire detta valvola quando si trova in condizione sollevata.

E' anche prevista una vaschetta per raccogliere il fluido sterilizzante impiegato e i residui di prodotto rimossi dalla valvola, ed è previsto un dispositivo aspiratore per svuotare la vaschetta.

IT 1187194 prevede internamente alla valvola di riempimento un condotto coassiale per l'adduzione di un gas inerte destinato alla pulizia della valvola dopo che è stato ultimato il riempimento del contenitore.

Tutti i documenti sopra citati, che risultano non più in vita, dimostrano una continua ricerca del perfezionamento delle condizioni di sterilità e pulizia, ma non risolvono altri inconvenienti, quali ad esempio il danneggiamento del prodotto o l'intasamento della valvola nel caso in cui il prodotto destinato a riempire i sacchi flessibili sia costituito da prodotti alimentari delicati che si presentano sotto forma di pezzi di dimensione piuttosto consistente, come è il caso di pezzi di frutta o di cubettato di pomodoro, o di prodotti analoghi.

In particolare i suddetti documenti mostrano valvole di riempimento attraversate coassialmente dal relativo otturatore il quale riduce il diametro utile per l'afflusso del prodotto e soprattutto ostacola l'afflusso di prodotti in pezzi, che risultano disturbati dalla presenza di un corpo centrale nel condotto di adduzione.

Ulteriore inconveniente comune ai documenti sopra citati è la difficoltà nell'adattare la valvola ai diversi tipi di bocchello presentati dai contenitori da riempire.

Infatti, quando cambia il tipo di bocchello è necessario sostituire l'intera valvola per poter disporre di un'apertura di dimensione diversa, chiusa da un diverso otturatore, e ciò risulta piuttosto complesso, anche in conseguenza del fatto che dette valvole impiegano otturatori coassiali di tipo passante.

Scopo del presente trovato è quello di eliminare i suddetti inconvenienti e di rendere disponibile una valvola in cui sia garantito un ampio passaggio per il prodotto con un percorso privo di ostacoli.

Ulteriore scopo è quello di consentire un rapido e facile adattamento della valvola a diversi tipi di bocchelli mediante semplice sostituzione dell’otturatore e di un piatto di chiusura inferiore della valvola stessa.

Detti scopi sono pienamente raggiunti dalla valvola oggeto del presente trovato, che si caratterizza per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate ed in particolare per il fatto che l’otturatore e l'apertura del corpo valvola sono eccentrici rispetto all’asse centrale longitudinale del corpo valvola in modo da formare una camera asimmetrica rispetto all'otturatore e a detta apertura.

Tale camera è preferibilmente conformata in modo tale che, in condizioni di apertura con otturatore sollevato la minima luce di passaggio del prodotto è almeno pari al diametro del condoto di adduzione del prodotto stesso.

L'otturatore è preferibilmente inserito in modo rimovibile nello spessore del condotto di adduzione, ad esempio avvitato in un foro cieco ricavato nello spessore della parete del condotto di adduzione.

Queste ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di una preferita forma di realizzazione illustrata, a puro titolo esemplificativo e non limitativo, nelle unite tavole di disegno, in cui:

- la figura 1 illustra la testa riempitrice in una sezione verticale;

- la figura 2 illustra la testa riempitrice in una vista laterale;

- le figure 3, 4 e 5 illustrano in sezione la valvola di riempimento in tre diverse fasi operative.

Con riferimento alle figure, con 1 è stata complessivamente indicata una testa riempitrice del tipo destinata particolarmente a riempire contenitori 36 flessibili a forma di sacco provvisti di un'imboccatura o bocchello 10 rigido chiusa da un tappo 35.

Il contenitore 36 è illustrato solo schematicamente nelle figure in quanto di tipo noto.

Con 2 è stato indicato un corpo valvola di forma sostanzialmente cilindrica a sezione circolare che può traslare lungo il proprio asse longitudinale 3 azionato da un cilindro pneumatico 11 ed è inferiormente chiuso da un elemento 29 piastriforme provvisto di un'apertura 4 dotata di un beccuccio 5 dimensionato in modo tale da inserirsi a misura nell'imboccatura 10 di un contenitore.

Il cilindro 11 è applicato ad un'intelaiatura 12 di sostegno della testa 1 e con il proprio stelo movimenta lungo barre di guida 14 una piastra 13 solidale al corpo valvola 2 mediante seconde barre 17.

Un condotto 6 di adduzione del prodotto è parzialmente inserito nel corpo valvola 2 ed è originalmente mobile rispetto a ques'ultimo, azionato da una coppia di cilindri pneumatici 15, fissati alla piastra 13 ed agenti su una seconda piastra 16 alla quale è solidale il condotto 6.

La seconda piastra 16 nella traslazione è guidata dalle seconde barre 17.

Un otturatore 7 avvitato in un foro cieco del condotto 6 di afflusso del prodotto può trastare internamente al corpo valvola, insieme al condotto 6, per chiudere o aprire l'apertura 4.

L'otturatore 7 e l'apertura 4 sono eccentrici rispetto all'asse centrale longitudinale del corpo valvola 2, in modo da formare una camera 19 asimmetrica rispetto all'otturatore e a detta apertura 4.

La camera asimmetrica 19 è conformata in modo tale che, in condizioni di apertura con l'otturatore 7 sollevato, la minima luce di passaggio del prodotto sia preferibilmente almeno pari al diametro interno del condotto 6 di adduzione del prodotto stesso e sia priva di elementi di ostruzione lungo il percorso del prodotto. Il condotto 6, di tipo cilindrico a sezione circolare, è originalmente asimmetrico, nel senso che il foro passante del condotto 6 è eccentrico rispetto al condotto stesso in modo tale che la parete del condotto non ha uno spessore uniforme e nella zona di maggiore spessore è inserito l’otturatore 7.

Il corpo valvola 2 si innesta parzialmente in una camera sterile 8 mantenuta in condizioni asettiche mediante un'atmosfera di vapore in leggera sovrapressione rispetto all’ambiente esterno, secondo una tecnica nota.

La camera sterile 8 è provvista inferiormente di una bocca di ingresso o apertura 9 attraverso la quale è introdotta l'imboccatura 10 del contenitore, mantenuta poi in posizione durante il riempimento da appositi mezzi appinzatori 18 solo schematicamente illustrati in quanto di tipo noto.

Nella camera sterile 8 sono alloggiati anche mezzi di tipo noto, schematicamente indicati con 34, per estrarre il tappo dall'imboccatura del contenitore prima del riempimento e per riposizionarlo a riempimento avvenuto.

Sono inoltre previsti mezzi di tipo noto per chiudere automaticamente la bocca 9 della camera sterile quando in essa non è introdotta l'imboccatura del contenitore. Il condotto 6 di afflusso del prodotto, attraverso il quale viene normalmente alimentato un prodotto alimentare di tipo denso e/o in pezzi, sfocia nel corpo valvola 2 nella stessa direzione dell'asse longitudinale 3 del corpo valvola. Con 20 è stato indicato l'asse centrale longitudinale del condotto interno (quello cioè effettivamente a disposizione del prodotto), che è diverso dall'asse longitudinale del condotto nel suo complesso comprendente anche la camicia. Per garantire la sterilità delle parti scorrevoli che possono venire a contatto con l’ambiente esterno, è prevista un'immissione di fluido sterilizzante, ad esempio vapore, attraverso un condotto 21 che alimenta una prima camera anulare 22 che circonda il condotto 6 di afflusso del prodotto ed è compresa tra guarnizioni di tenuta 23. Il fluido sterilizzante esce poi attraverso un'uscita non illustrata. La camera 22 ha uno sviluppo in altezza superiore alla corsa dell'otturatore per evitare che zona esterne del condotto 6 possano inquinare l'ambiente interno durante la traslazione del condotto.

Un secondo condotto 24 è previsto per alimentare fluido sterilizzante in una seconda camera anulare 25 che circonda il corpo valvola 2 ed è compresa tra guarnizioni di tenuta 30. Il fluido sterilizzante esce poi da un’uscita 26.

Il fluido sterilizzante è immesso anche in una terza camera anulare 27 che è compresa tra guarnizioni di tenuta 28 ed è ricavata nell’elemento 29 che chiude inferiormente il corpo valvola 2.

L’elemento 29 è fissato al corpo valvola 2 semplicemente mediante viti ed è perciò facilmente sostituibile in caso di cambio di formato dell’imboccatura dei contenitori da riempire.

Con 31 è stata indicata una scanalatura facente parte dell'elemento 29 e destinata a raccogliere eventuale condensa formatasi lungo pareti laterali del corpo valvola 2, per evitare che essa giunga a contatto con il bocchello del contenitore. La condensa viene poi evacuata attraverso un canale 32 che la fa precipitare in una seconda gola raccoglitrice 33 ricavata nel basamento della camera sterile 8. Per quanto concerne il funzionamento della valvola, in figura 3 è illustrata la situazione in cui l'imboccatura del contenitore è stata appena inserita nella camera sterile e devono ancora intervenire gli appositi mezzi 34 di tipo noto che provvedono alla rimozione del tappo del contenitore. Il corpo valvola 2 si trova in posizione sollevata con l'apertura 4 chiusa dall'otturatore 7.

In figura 4 è illustrata la fase successiva in cui, dopo la rimozione del tappo, il corpo valvola 2 scende ed il beccuccio 5 penetra a misura nell'imboccatura del contenitore, con apertura 4 ancora chiusa.

La figura 5 illustra la successiva fase di riempimento con valvola aperta ed otturatore 7 sollevato e posizionato in una zona di non interferenza con il flusso del prodotto, che risulta in tal modo molto più uniforme rispetto alle riempitrici di tipo tradizionale.

L'originale otturatore di tipo non passante, avvitato lateralmente nel condotto di alimentazione del prodotto, unitamente all'elemento di chiusura 29 facilmente rimovibile, consentono un afflusso regolare del prodotto nel contenitore, anche quando il prodotto è un prodotto alimentare in pezzi e di tipo delicato.

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Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1) Valvola di riempimento in testa riempitrice di contenitori in ambiente asettico per prodotti alimentari, del tipo comprendente: - un corpo valvola (2) che può traslare lungo il proprio asse longitudinale (3) ed è inferiormente provvisto di un'apertura (4) munita di un beccuccio (5) atto ad inserirsi a misura nell'imboccatura (10) di un contenitore; - un otturatore (7) che può traslare internamente rispetto al corpo valvola (2) per chiuderne l'apertura (4) o per aprirla; - un condotto (6) di afflusso del prodotto nel corpo valvola (2); - una camera sterile (8), nella quale si innesta parzialmente il corpo valvola (2), provvista di una bocca (9) inferiore che consente l'introduzione dell'imboccatura (10) del contenitore; - mezzi (18) per afferrare l'imboccatura (10) del contenitore e mantenerla correttamente posizionata durante il riempimento; - mezzi per chiudere automaticamente l'apertura della camera sterile quando in essa non è inserita l'imboccatura del contenitore, caratterizzata dal fatto che l’otturatore (7) e l'apertura (4) del corpo valvola (2) sono eccentrici rispetto all'asse centrale longitudinale (3) del corpo valvola (2) in modo da formare una camera (19) asimmetrica rispetto all'otturatore (7) e a detta apertura (4).
2. 2) Valvola di riempimento secondo la rivendicazione 1, in cui detta camera asimmetrica (19) è conformata in modo tale che, in condizioni di apertura con otturatore (7) sollevato la minima luce di passaggio del prodotto è almeno pari al diametro interno del condotto (6) di afflusso del prodotto stesso.
3. 3) Valvola di riempimento secondo la rivendicazione 1, in cui l'otturatore (7) è inserito in modo rimovibile nello spessore del condotto (6) di afflusso.
4. 4) Valvola di riempimento secondo la rivendicazione 3, in cui l'otturatore (7) è avvitato in un foro cieco ricavato nello spessore della parete del condotto (6) di afflusso.
5. 5) Valvola di riempimento secondo la rivendicazione 1 , in cui il condotto (6) di afflusso sfocia nel corpo valvola (2) nella stessa direzione dell'asse longitudinale (3) del corpo valvola.
6. 6) Valvola di riempimento secondo la rivendicazione 1 , in cui il condotto (6) di afflusso è conformato in modo tale che l'asse centrale longitudinale (20) del condotto intero è diverso dall'asse longitudinale del condotto nel suo complesso.
7. 7) Valvola di riempimento secondo la rivendicazione 1 , in cui il corpo valvola (2) è provvisto di un elemento (29) di chiusura inferiore rimovibile.
8. 8) Valvola di riempimento secondo la rivendicazione 7, in cui nell'elemento (29) è ricavata una scanalatura (31) di raccolta di eventuale condensa formatasi lungo pareti laterali del corpo valvola (2), essendo previsto un canale (32) di evacuazione della condensa per precipitazione su una gola raccoglitrice (33) ricavata nel basamento della camera sterile (8).
9. 9) Impianto di riempimento di contenitori con prodotti alimentari, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una valvola di riempimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.