ITRE20010055A1 - Valvola dosatrice tipicamente per macchine colmatrici sottovuoto - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del Brevetto Italiano per Invenzione Industriale dal titolo: "VALVOLA DOSATRICE TIPICAMENTE PER MACCHINE COLMATRICI SOTTOVUOTO" ,

Il presente trovato si riferisce, in senso del tutto generale, alle macchine colmatrici sottovuoto tipicamente per prodotti alimentari, e, più in particolare, esso concerne una valvola dosatrice per simili macchine.

Come è noto, le moderne macchine colmatrici sottovuoto comprendono, sinteticamente, un dispositivo a giostra che è collegato, in ingresso ad una linea di arrivo di contenitori sostanzialmente rigidi, come vaschette sintetiche, barattoli in banda stagnata e vasetti di vetro, ed in uscita ad una linea di partenza degli stessi.

In particolare la giostra comprende una serie circonferenziale di identiche valvole dosatrici che sono preposte ad aggiungere al prodotto alimentare sgocciolato presente nei detti contenitori il rispettivo fluido di governo o conservazione.

Per simili operazioni si conoscono valvole che comprendono due dischi forati a contatto e reciprocamente mobili, di cui uno è fisso ed è destinato a chiudere temporaneamente a tenuta i contenitori, ed è dotato di tre fori passanti che sono destinati ad essere collegati, a seguito della rotazione a scatti del disco mobile, ad un ambiente in depressione, ad una fonte di approvvigionamento del detto fluido di governo, e all'ambiente per la necessaria rottura del vuoto.

Per detta rotazione a scatti il disco mobile può presentare una crociera cui sono associati dei riscontri fissi che, a seguito della rotazione della giostra, fanno oscillare il disco mobile in guisa da realizzare i detti collegamenti. L' impiego di simili valvole note ha posto in rilievo diversi inconvenienti che possono essere riassunti come segue.

Complessità costruttiva e costi relativamente molto elevati; usura relativamente molto rapida delle parti a reciproco contatto; tempi relativamente molto lunghi necessari per la sostituzione di parti usurate o danneggiate; difficoltà di regolazione quando occorre passare da un fluido di governo ad un altro; formazione di particelle inquinanti dovute alla detta usura; ritmi produttivi relativamente bassi che di norma devono essere imposti alla macchina a causa dei repentini urti tra crociera e riscontri; eccessiva rumorosità; e sconvenienti gocciolamenti dovuti alla chiusura relativamente lenta del foro di erogazione del fluido di governo.

Sono altresì note valvole in cui le oscillazioni del disco mobile sono demandate ad almeno un rullino che è impegnato con almeno una camma, ma anche simili soluzioni presentano sostanzialmente gli stessi inconvenienti delle precedenti. Valgono sostanzialmente la stesse considerazioni anche per le valvole note del tipo a rubinetto, con asse orizzontale o verticale, che comprendono un corpo fisso esterno destinato a fare tenuta sui contenitori, ed un corpo girevole interno comandato ad oscillare in uno dei modi citati, ossia tramite o una crociera o un rullino.

Un inconveniente non indifferente di tutte le valvole note è che esse sono predisposte per realizzare una certa sequenza di operazioni che non può in alcun modo essere modificata. Lo scopo principale del presente trovato è quello di rendere disponibile una valvola dosatrice atta a superare la problematica su individuata nel contesto di una soluzione costruttiva semplice, razionale, affidabile, durevole e di costo contenuto.

Detto scopo viene conseguito grazie alle caratteristiche indicate nelle rivendicazioni.

In senso del tutto generale, per il raggiungimento del detto obiettivo è previsto che ogni singolo foro destinato ad essere posto in comunicazione coi contenitori sia corredato di un rispettivo otturatore dotato di specifici mezzi di azionamento .

Preferibilmente il detto otturatore è atto a scorrere parallelamente all'asse del proprio foro, ad esempio esso ha la forma di una valvola a piattello accolta in una rispettiva camera operativa interposta tra il foro ed il rispettivo circuito di servizio.

I mezzi di azionamento sono preferibilmente costituiti da martinetti pneumatici, tipicamente a doppio effetto. In alternativa i citati mezzi possono consistere in dispositivi elettromagnetici .

Inoltre è vantaggiosamente previsto che i mezzi di azionamento degli otturatori siano posti sotto il controllo della unità generale di governo della macchina colmatrice tramite un dispositivo elettronico di regolazione e selezione del ciclo di dosaggio.

Grazie alla soluzione su delineata vengono raggiunti gli scopi tutti del trovato, come viene riassunto qui appresso ponendo in relazione il trovato alla problematica di cui in premessa .

Complessità costruttiva e costi drasticamente ridotti grazie alla adozione di dispositivi, come i martinetti, facilmente reperibili nella rete commerciale; drastica riduzione di parti in movimento a reciproco contatto, con contestuale abbattimento delle usure e delle rotture,- rapidità di intervento per la sostituzione di parti eventualmente danneggiate o usurate; semplice e rapido adeguamento della valvola dosatrice a fluidi di governo con densità anche considerevolmente diverse grazie alla regolazione delle sequenze e dei tempi di apertura mediante computer; pressoché totale assenza di particelle dovute a sfregamenti di parti in movimento; ritmi produttivi particolarmente elevati con cui può essere fatta funzionare la colmatrice grazie alla assenza di urti tra parti rigide; rumorosità ridotta al minimo; e assenza di gocciolamenti grazie alla chiusura estremamente rapida del foro di erogazione del fluido di governo.

Le caratteristiche e i pregi costruttivi del trovato risulteranno evidenti dalla particolareggiata descrizione che segue, fatta con riferimento alle figure delle allegate tavole disegni che ne illustrano, a titolo puramente esemplificativo e non limitativo, una particolare e preferita forma di attuazione.

La FIG. 1 è una vista in elevazione che mostra la valvola in sezione .

La FIG. 2 è la vista dall'alto di FIG. 1, dove per chiarezza alcuni elementi accessori sono stati omessi.

La FIG. 3 è la sezione III-III di FIG. 1.

La FIG. 4 è la sezione IV-IV di FIG. 1.

La FIG. 5 è la sezione V-V di FIG. 1.

La FIG. 6 è uno schema che mostra gli attuatori che sono associati agli otturatori della valvola secondo il trovato. Dalle citate figure, vedi in particolare la FIG. 1, si rilevano un elemento inferiore 1 ed un elemento superiore 2 che appartengono ad una macchina riempitrice a giostra, non illustrata nel suo complesso in quanto di per sé usuale.

L'elemento inferiore 1 è destinato a sostenere i contenitori 10 attraverso il loro bordo risvoltato superiore, ed l'elemento superiore 2 porta una serie circonferenziale di valvole angolarmente equidistanziate 3 conformi al trovato. Nel caso mostrato i contenitori 10 hanno la forma di vaschette, ma è evidente che gli stessi possono anche consistere in vasetti di vetro o barattoli in banda stagnata, col che l'elemento inferiore 1 della giostra sarà sagomato di conseguenza come ben sanno i tecnici del settore specifico .

Come è ben illustrato nelle FIGG. 1 e 2, detto elemento superiore 2 presenta una serie di pilastrini 4 su cui è scorrevolmente montato, con interposizione delle boccole indicate con 5, un piatto orizzontale forato 20.

Detto piatto 20 è costantemente elasticamente premuto contro l'elemento 2 da molle compresse 6 che sono infilate su detti pilastrini 4, dove risultano comprese tra le citate boccole 5 e rispettive testine allargate 66 dei detti pilastrini 4. La funzione di dette molle 6 è quella di permettere al piatto 20 di sollevarsi quando la valvola 3 si appoggia a tenuta contro la bocca del contenitore 10.

II foro 7 del piatto 20 è attraversato da un supporto sagomato 9 a sezioni trasversali orizzontali differenziate che è vincolato al piatto 20 mediante le viti 8, e che porta fissata, mediante un dispositivo di blocco 88 (FIG. 1), una terna di martinetti pneumatici 11 a doppio effetto e ad asse verticale.

Con 12 nelle FIGG. 1 e 2 sono richiamati i raccordi a gomito che sono preposti a collegare le camere contrapposte dei detti martinetti 11 ad un circuito di servizio schematizzato con 120 in FIG. 6, e ciò con interposizione di rispettive valvole 110.

Si precisa che dette valvole 110 sono poste sotto il controllo di un dispositivo elettronico di comando che governa il ciclo operativo della valvola 3 in sincronismo con il moto della giostra, e che è corredato di mezzi atti a selezionare i parametri caratteristici della lavorazione in funzione del prodotto da condizionare, o meglio del suo fluido di governo.

Da FIG. 1 si nota che al di sotto del supporto 9 è fissato, mediante le viti indicate con 14, un corpo sagomato 15 che a sua volta porta inferiormente fissato, mediante le viti indicate con 16, un piattello 17.

Detto piattello 17 è inferiormente dotato di un anello 170 periferico atto a fare tenuta contro la bocca dei contenitori 10.

Lo stesso piattello 17 presenta una terna di fori verticali passanti angolarmente equidistanziati e a sezioni trasversali differenziate, dove quella di diametro minore è posta in basso a rendere disponibile la sede di tenuta 230 per un rispettivo otturatore 23 di cui si dirà più avanti. Con i tre fori del piattello 17 sono allineati tre fori passanti di diametro costante ricavati sul corpo 15, e detti fori allineati sono posti in asse con i soprastanti martinetti 11.

Le tre coppie di fori allineati rendono disponibili tre camere verticali indicate rispettivamente con 33, 66 e 99 (v. FIGG. 1, 4 e 5).

Entro ogni singola camera (FIG. 1) è accolta una camicia 18 il cui diametro esterno è inferiore a quello della camera, e la cui lunghezza utile è praticamente pari alla dimensione verticale del corpo 15.

La camicia 18 sopravanza la faccia superiore di detto corpo 15 dove presenta una flangia 19 che è serrata a tenuta tra il corpo 15 ed il supporto 9 mediante un anello 21 (FIG. 1). In corrispondenza dì detto anello 21 il supporto 9 presenta una apertura attraverso cui passa un'asta cilindrica 22 che in alto è fissata allo stelo 13 del rispettivo martinetto 11 (FIGG. 1 e 3), e in basso è accolta a misura nella camicia 18.

L'estremità inferiore della camicia 18 sopravanza quella dell'asta 22, e la bocca inferiore della camicia 18 presenta un restringimento cui è associato un manicotto elastico 24 attraverso il quale l'otturatore 23 è fissato all'asta 22. Detto otturatore 23 consiste in un corpo conformato a fungo il cui gambo attraversa a tenuta il detto manicotto 24 per immaschiarsi all'asta 22, e la cui testa è ricoperta da una cuffia 25 di elastomero tipo alimentare il cui diametro esterno è praticamente pari a quello della camicia 18 (FIG.

1)-In FIG. 1 l'otturatore 23 è mostrato in configurazione chiusa, dove la cuffia 25 è spinta contro la sede valvolare 230 e l'asta 22 trova appoggio contro il restringimento della camicia 18.

Si precisa altresì che tra il gambo dell'otturatore 23 e la sua testa è prevista una porzione svasata verso l'alto la cui funzione è quella di garantire la perfetta tenuta tra manicotto 24 e otturatore 23 quando quest'ultimo viene sollevato dalla propria sede 230 per creare una luce anulare di comunicazione tra l'interno del contenitore 10 e la soprastante camera o 33, o 66 o 99.

La camera 33 è destinata ad essere collegata, tramite il condotto 34 e il raccordo 35 di cui alle FIGG. 1 e 5, ad una fonte di approvvigionamento del fluido di governo o mantenimento del prodotto alimentare presente nei contenitori 10.

Alla stessa camera 33 è associato un condotto 36 il quale è destinato ad essere collegato, tramite i raccordi indicati con 37 nelle FIGG. 1 e 4, ad un circuito che è preposto a far circolare nel condotto 36 un fluido di riscaldamento, tipicamente acqua calda, in particolare quando il detto fluido di governo consiste in un liquido piuttosto denso o viscoso .

Detti condotti 34, 36 e detti raccordi 35, 37 sono previsti dalla stessa parte del corpo 15, a sinistra nelle FIGG. 1, 4 e 5, e dalla parte opposta dello stesso corpo 15, ossia a destra nelle citate figure, si trova un connettore 38 a due raccordi 40 e 39.

Il raccordo 40 è preposto a collegare la camera 99 ad un ambiente in depressione, ed il raccordo 39 è destinato a porre in comunicazione la camera 66 con l'atmosfera.

Un tipico ma non esclusivo modo di funzionamento della valvola 3 descritta è il seguente.

Dopo che il contenitore 10 è stato caricato sulla giostra della macchina colmatrice, e posto a tenuta rispetto all'anello 170 della soprastante valvola 3, col che il piatto 20 è leggermente sollevato dall'elemento 2, la valvola 3 esegue un ciclo completo su comando del sistema elettronico di governo e regolazione della macchina.

La prima fase del ciclo prevede di aprire l'otturatore 23 associato alla camera 99, e ciò per un periodo prefissato, col che il contenitore 10 viene posto in depressione e svuotato dall'aria ivi presente.

Dopo di questo viene interrotta la comunicazione tra contenitore 10 e ambiente in depressione, e il contenitore 10 viene posto in comunicazione, per un periodo stabilito a priori, con la camera 33 di arrivo del fluido di governo del prodotto presente nello stesso contenitore 10.

11 detto fluido di governo si immette nel contenitore 10 prendendo il posto dell'aria precedentemente evacuata.

Fatto ciò si chiude l'otturatore 23 della camera 33 e si apre per breve tempo quello della camera 66, col che viene rotto il vuoto nel contenitore 10 e lo stesso può essere distanziato dall'anello 170 e scaricato dalla macchina.

Ovviamente prima di detto distanziamento l'otturatore 23 della camera 66 si chiude, e la valvola 3 è pronta per un nuovo ciclo.

Da ultimo si precisa che i detti otturatori 23 possono essere azionati con mezzi diversi dai martinetti 11, ad esempio mediante mezzi meccanici, oppure mezzi elettromagnetici che verranno associati alle sommità delle aste 22, e che come i precedenti saranno posti sotto il controllo del sistema generale di governo e regolazione della colmatrice.

Si precisa altresì che in precedenza si è fatto espresso riferimento a macchine colmatrici a giostra ma è ovvio che nulla vieta di impiegare una valvola conforme al trovato ad altri tipi di colmatrici e a macchine riempitici in genere operanti secondo un ciclo del tipo descritto in precedenza.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Valvola dosatrice tipicamente per macchine colmatrici sottovuoto, comprendente un organo (17) che è destinato ad impegnarsi a tenuta contro la bocca dei contenitori (10) che attraversano la macchina, e che presenta tre fori che sono destinati ad essere di volta in volta collegati, rispettivamente, con un ambiente in depressione, con una fonte di approvvigionamento del fluido di governo del prodotto posto nei detti contenitori, e con l'atmosfera, caratterizzata per il fatto che ognuno di detti fori è corredato di un rispettivo otturatore (23) cui è associato uno specifico mezzo di azionamento (11).
2. 2. Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che detto otturatore è conformato in modo da scorrere in avanti e all 'indietro secondo l'asse del rispettivo foro.
3. 3. Valvola secondo la rivendicazione 2, caratterizzata per il fatto che detto otturatore consiste in una valvola a fungo che è alloggiata in una camera operativa interposta tra il detto foro ed il rispettivo circuito di servizio.
4. 4. Valvola secondo la rivendicazione 3, caratterizzata per il fatto che la testa di detta valvola a fungo è dotata di un elemento elastomerico atto a fare tenuta contro il detto foro.
5. 5. Valvola secondo la rivendicazione 3, caratterizzata per il fatto che il gambo di detta valvola a fungo è infilato, con interposizione di un manicotto elastico di tenuta, entro una camicia di guida e scorrimento posta prospiciente e coassiale col detto foro, detto gambo fuoriuscendo da detta camicia dove è amovibilmente collegato al rispettivo mezzo di azionamento.
6. 6. Valvola secondo la rivendicazione 5, caratterizzata per il fatto che detto mezzo di azionamento consiste in un martinetto pneumatico.
7. 7. Valvola secondo la rivendicazione 6, caratterizzata per il fatto che detto martinetto pneumatico è del tipo a doppio effetto .
8. 8. Valvola secondo la rivendicazione 5, caratterizzata per il fatto che detto mezzo di azionamento consiste in un dispositivo elettromagnetico.
9. 9. Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata per il fatto che i detti mezzi di azionamento dei detti otturatori sono connessi al sistema generale di governo della macchina tramite una unità elettronica di selezione e regolazione del ciclo di dosaggio.
10. 10. Macchina colmatrice sottovuoto, caratterizzata per il fatto di essere corredata di almeno una valvola di dosaggio secondo le rivendicazioni da 1 a 9.