ES2300007T3

ES2300007T3 - Sistema de distribucion de fluido de proceso, para autoclaves agitadores.

Info

Publication number: ES2300007T3
Application number: ES05729919T
Authority: ES
Inventors: Eduard Hendrikus Johannes Damhuis
Original assignee: FMC TECHNOLOGIES; FMC Technologies Inc
Current assignee: FMC TECHNOLOGIES; FMC Technologies Inc
Priority date: 2004-04-08
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2008-06-01
Anticipated expiration: 2025-03-24
Also published as: AU2005232555B2; ATE381270T1; CA2562974C; WO2005099492A1; EP1732407B1; US20050226094A1; DE602005003934T2; DE602005003934D1; US7380978B2; EP1732407A1; BRPI0509672A; CA2562974A1; PL1732407T3; AU2005232555A1

Abstract

Un autoclave agitador, que comprende: (a) una estructura de armazón; (b) una disposición de tambor giratorio dentro la estructura de armazón, la mencionada disposición de tambor estando adaptada para recibir recipientes de productos a ser procesados dentro del autoclave agitador; (c) un sistema de distribución de fluido de proceso, posicionado dentro del tambor para distribuir fluido de proceso dentro del tambor; (d) un acoplamiento rotatorio en comunicación de flujo de fluidos con el sistema de distribución, para dirigir fluido de proceso desde el exterior del tambor al sistema de distribución dentro del tambor, durante la rotación del tambor dentro del armazón, donde el acoplamiento rotatorio está dispuesto dentro de la estructura de armazón.

Description

Sistema de distribución de fluido de proceso, para autoclaves agitadores.

La presente invención se refiere a sistemas de autoclave para la conservación de productos alimenticios en recipientes, y más en concreto a un sistema para suministrar fluido de proceso al interior del tambor del autoclave.

Antecedentes de la invención

Los autoclaves agitadores son ampliamente utilizados para poner en conserva productos alimenticios en recipientes, bien para procesos de pasterización o para procesos de esterilización. Las figuras 1-3 ilustran construcciones de autoclaves agitadores conocidos. En referencia inicialmente las figuras 1 y 2, el autoclave agitador 18 ilustrado consiste en un armazón externo 20 del autoclave, que es un recipiente de presión con forma generalmente cilíndrica que aloja un tambor 22 que rota dentro del armazón. El tambor está adaptado para recibir cestas 24, en cuyo interior hay apilados recipientes de productos alimenticios u otros productos a ser procesados. Los recipientes pueden tener forma de latas, tarros de vidrio u otros. Alternativamente, los recipientes de productos alimenticios pueden disponerse sobre bandejas soportadas por paletas, no mostradas. Las cestas de recipientes de productos alimenticios se mantienen en su posición dentro del tambor, que contiene las cestas de los recipientes durante el proceso de destilación en autoclaves. Se revela sistemas de autoclave, por ejemplo, en los documentos US 2 531 478 y US 1 878 307.

La construcción del tambor 22 puede ser de varios tipos, incluyendo la mostrada en las figuras 1 y 2, donde se muestra el tambor en forma de diseño abierto. El tambor 22 está construido a partir de una serie de discos verticales separados espacialmente 30, que están unidos entre sí por una serie de estructuras de tubería longitudinal 32 separadas al rededor de la parte perimétrica de los discos, para proporcionar resistencia estructural al tambor. Puede soldarse, o unirse de otro modo, abrazaderas de refuerzo 34 entre las tuberías, bajo un patrón entrecruzado, para incrementar la resistencia estructural y/o la rigidez. Se utiliza una puerta 36 para cerrar el extremo abierto del armazón 20, en el que las cestas que soportan los recipientes, son cargadas en el tambor 22 y descargadas de este.

En algunos procesos de autoclave, se hace rotar el tambor 22 en torno a su eje longitudinal. Rodillos 38 localizados en la parte baja del armazón de autoclave 22, soportan tal movimiento de rotación en el tambor. Puede acoplarse un eje impulsado 40 al extremo de la puerta 36 opuesta al tambor, para la rotación del tambor. Como se muestra en la figura 2, en los discos hay formadas aberturas 42 de forma generalmente cuadrada o rectangular, para recibir las cestas 24. Puede utilizarse diversos tipos de sistemas de fijación, no mostrados, para sujetar los recipientes y las cestas en su posición cuando se hace rotar el tambor.

El proceso de autoclave puede ser de varios tipos incluyendo el rociado con agua, rociado combinado con agua y vapor, e inmersión en agua. En los procesos de rociado con agua y de rociado combinado con agua y vapor, el fluido del proceso se suministra típicamente a una entrada 48 en la parte superior del autoclave, y después tubos o tuberías 50 recorren transversalmente toda la longitud de un armazón de autoclave, en el espacio entre el diámetro interno del armazón y el diámetro interno del tambor. Hay orificios o boquillas de inyección 52 dispuestos a lo largo de la longitud de los tubos 50, para dirigir el fluido de proceso hacia los recipientes dispuestos dentro del tambor giratorio. Como se apreciará, cierta parte del fluido de proceso procedente de las boquillas 52 golpea con las estructuras tubulares 32 y las abrazaderas de refuerzo 34, y por tanto puede alcanzar el interior del tambor. Además, cuando las gotitas procedentes de los tubos elevados 50 alcanzan de hecho el interior del tambor, y contactan bien con el interior del tambor o con la cesta o los recipientes, durante la rotación del tambor tales gotitas son sometidas a una fuerza centrífuga que contrarresta las fuerzas gravitacionales descendentes que actúan sobre las gotitas, reduciendo de ese modo la capacidad de las gotitas para alcanzar la parte central de las cestas. Al incrementarse la velocidad rotacional del tambor, se tiene como resultado una distribución cada vez menos uniforme del agua de proceso dentro de las cestas. Eventualmente, el fluido del proceso se recoge en el fondo del armazón de autoclave, y es dirigido a la salida del autoclave a través del orificio de salida 54, hasta una bomba de reciclaje que vuelve inyectar el fluido de proceso a través de aberturas en las partes superior y laterales del autoclave, hacia los tubos o tuberías 50.

La figura 3 ilustra otra realización de un autoclave existente, que está construida de forma similar al autoclave mostrado en las figuras 1 y 2, y por lo tanto se asigna números iguales a partes similares, añadiéndose un apóstrofe ('). El autoclave 18' mostrado en la figura 3 está diseñado para ser utilizado con un proceso de inmersión en agua. El nivel del fluido de proceso en el autoclave puede variar, o bien el autoclave puede rellenarse por completo con el fluido de proceso. El fluido de proceso puede ser introducido en el armazón de autoclave mediante múltiples entradas 48', mostradas en la parte superior del armazón 20', en toda la longitud del autoclave. Típicamente, hay presente una entrada 48' por cesta. Como consecuencia, el fluido de proceso no fluye homogéneamente a través de las cestas 24, especialmente cuando se mantiene el tambor en disposición estacionaría. Esto conduce a un calentamiento y enfriamiento desiguales de los recipientes dispuestos dentro de las cestas, y por tanto a una variación en la magnitud de la esterilización de los productos en los recipientes. Como consecuencia, a menudo es necesario rotar el tambor 22' de autoclave para proporcionar una mezcla y distribución adecuadas, del fluido de proceso dentro del autoclave 18'. La presente invención pretende tratar las limitaciones e inconvenientes de los autoclaves existentes, incluyendo los autoclaves agitadores.

Resumen de la invención

De acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, que se define mediante las reivindicaciones, se describe un autoclave compuesto de una estructura de armazón y una disposición de tambor giratorio dentro la estructura de armazón, donde la disposición de tambor está adaptada para recibir recipientes de productos a ser procesados dentro del autoclave. Los contenidos de los recipientes son procesados dentro del autoclave mediante agua, vapor o una combinación de ambos, que se introduce en el autoclave a través de tuberías de distribución posicionadas dentro del tambor. Hay orificios o boquillas de salida, separados a lo largo de las tuberías de distribución para dirigir el fluido de proceso a los recipientes. Un acoplamiento giratorio recibe el fluido de proceso desde de una localización exterior al autoclave, y dirige tal fluido de proceso a las tuberías de distribución localizadas en el interior del tambor, incluso durante la rotación del tambor dentro del armazón. El acoplamiento giratorio está dispuesto dentro de la estructura de armazón.

El tambor incluye una disposición de cubo que tiene partes que definen un anillo de recepción de fluido, en comunicación de corriente fluida con la fuente del fluido de proceso, y también en comunicación de corriente fluida con el sistema de distribución de fluido. La disposición de cubo incluye además un colector de distribución, que se interpone entre el anillo de recepción de fluido y las tuberías de distribución de fluido. En otro aspecto de la presente invención, la distribución incluye una pluralidad de conductos de fluido de proceso que se extienden desde el anillo de recepción de fluido hasta las tuberías de distribución.

En otro aspecto de la presente invención, la disposición del núcleo del tambor es giratoria, mediante una fuente de par motor que aplica un par motor a la disposición de cubo, para así hacer rotar la disposición de tambor dentro del armazón. Las partes de la disposición de cubo rotan con el tambor, mientras que otras partes permanecen estacionarías respecto del armazón de autoclave.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, hay reguladores de flujo que limitan o bloquean el flujo del fluido de proceso, a partes seleccionadas del sistema de distribución. En un aspecto adicional de la presente invención, los reguladores de flujo están dispuestos entre el anillo de recepción de fluido y el sistema de distribución, para bloquear el flujo de fluido de proceso hacia tuberías de distribución seleccionadas. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, el bloqueo del fluido de proceso hacia partes específicas del sistema de distribución, depende del sentido de rotación del tambor.

De acuerdo con otros aspectos de la presente invención, el anillo de recepción de fluido comprende una ranura formada en la disposición de cubo, estando la ranura abierta en la dirección radial en relación con la disposición de cubo. Hay un collar giratorio acoplado estrechamente sobre la ranura, y hay una junta dispuesta entre el collar y la ranura, para permitir la rotación relativa entre el collar y la ranura, sellando a la vez el paso de fluido de proceso entre el collar y la ranura.

En otro aspecto de la presente invención se proporciona un mecanismo de reacción, para impedir la rotación del collar con la disposición de cubo. El mecanismo de reacción puede acoplarse a la estructura de armazón mediante un sistema de acoplamiento.

Breve descripción de los dibujos

Los anteriores aspectos y muchas de las ventajas incorporadas en esta invención, se apreciarán más fácilmente cuando esta se comprenda mejor en relación con la siguiente descripción detallada, tomada junto con los dibujos anexos, en los cuales:

la figura 1 es una vista esquemática en alzado lateral, de una estructura de autoclave agitador del arte previo;

la figura 2 es una vista esquemática en sección transversal de la figura 1, tomada sustancialmente en las líneas 2-2 de esta;

la figura 3 es otra vista esquemática en sección transversal, de un autoclave existente similar al de la figura 2;

la figura 4 es una vista esquemática en alzado lateral, de un sistema de autoclave construido de acuerdo con la presente invención;

la figura 5 es una vista esquemática de la figura 4, en sección transversal tomada sustancialmente a lo largo de las líneas 5-5 de esta;

la figura 6 es una vista parcial expandida, en sección transversal, de la disposición de cubo de un tambor construido de acuerdo con la presente invención;

la figura 7 es una vista en sección transversal de la figura 6, tomada sustancialmente lo largo de la línea 7-7 de esta;

la figura 8 es la vista similar a la figura 6, de otra realización de la presente invención;

la figura 9 es una vista de la figura 8 en sección transversal, tomada sustancialmente a lo largo de las líneas 9-9;

las figuras 10 y 11 son vistas en sección transversal, de otra realización de la presente invención, similar a la de la figura 9; y

la figura 12 es una vista parcial en sección transversal, de otra realización de la presente invención correspondiente a la figura 6.

Descripción detallada de la realización preferida

En referencia inicialmente a las figuras 4 y 5, el autoclave agitador 100 de la presente invención incluye un armazón externo 102 en forma de vasija de presión, generalmente de forma cilíndrica, que tiene un extremo cerrado 104 fabricado en una forma convexa típica de las vasijas de presión. El extremo opuesto 106 del autoclave puede cerrarse mediante la puerta 136, que forma una junta estanca al vapor y/o al agua con el extremo adyacente del armazón 102. Hay una estructura de tambor 112 dispuesta dentro del armazón, que ocupa sustancialmente todo el volumen de armazón. La estructura de tambor está adaptada para rotar dentro del armazón, mientras soporta una serie de cestas 114 u otro tipo de estructuras, utilizadas para recibir recipientes apilados en las cestas. Tales recipientes contienen productos alimenticios u otros productos a ser procesados dentro del autoclave agitador. Se proporciona fluido de proceso al interior del armazón 102, y después este fluye a través de un acoplamiento giratorio 115, para girar a través de un sistema de distribución 116 hacia boquillas u orificios de salida 118 posicionados dentro de la estructura de tambor. De este modo, el fluido de proceso puede ser aplicado directamente a los recipientes soportados en las cestas 114 en lugar de tener que penetrar la estructura exterior del tambor, como sería el caso si los orificios o boquillas 118 estuvieran posicionados de forma típica en torno al armazón 102, fuera del estructura de tambor.

Describiendo la invención en mayor detalle, en las figuras 4 y 5 se ilustra el tambor 112 con una construcción similar al tambor 22 mostrado en las figuras 1 y 2. Así, los componentes del tambor 112 son identificados por el número de pieza correspondiente al componente relativo en las figuras 1 y 2, incrementado en una centena (100). Por ejemplo, los discos 30 de las figuras 1 y 2 están identificados por el número 130 en las figuras 4 y 5. Si bien se ilustra una estructura de tambor concreta 112, debe entenderse que junto con la presente invención puede utilizarse numerosas configuraciones de estructura diferentes.

La rotación del tambor 112 en torno al eje longitudinal 140 del tambor está soportada mediante pares de rodillo de soporte 138, que rotan en torno al eje 144 paralelo al eje 140. Los rodillos 138 están apoyados contra un anillo de refuerzo 145 que rodea el extremo abierto adyacente del tambor 112. Los rodillos 138 pueden posicionarse dentro de alojamientos 146, que se proyectan radialmente hacia afuera desde el armazón 102, o alternativamente los rodillos pueden extenderse hacia afuera desde el armazón, y estar sellados en relación con el armazón para no permitir que el fluido de proceso se fugue saliéndose del armazón. Si bien los rodillos 138 se muestran solo estando adyacentes a la parte extrema del tambor 112 correspondiente al extremo abierto 106 del armazón, se apreciará que puede posicionarse rodillos similares a los rodillos 138, en otras localizaciones a lo largo de la longitud del tambor, incluyendo en localizaciones intermedias respecto de los extremos de la estructura de tambor.

El tambor 112 incluye una disposición de cubo 150 posicionada dentro del armazón 102, junto al extremo abierto 104 del armazón. La disposición 150 incluye una estructura de tambor 152 posicionada en alineamiento con el eje 140, mediante una pluralidad de radios 154 que se extienden radialmente hacia afuera, desde la estructura de cubo 152 hasta el diámetro interior de un anillo 155, en el extremo adyacente del tambor 112. Como se muestra en la figura 4, los radios 154 incluyen cada uno una sección longitudinal 156 en la que la superficie de estos define en un plano que se extiende longitudinalmente por el tambor 112, y una correspondiente sección transversal 158 en la que la superficie de estos define un plano que se extiende transversalmente a la longitud del tambor 112. Los componentes del radio 156 y 158 forman cooperativamente estructuras de alta resistencia, permitiendo a la vez que la parte del extremo adyacente del tambor 112 esté sustancialmente abierta.

La disposición de cubo 150 se utiliza para hacer rotar el tambor 112, y además para encaminar el fluido de proceso hacia el sistema de distribución 16 y las correspondientes boquillas u orificios de salida 118. Para rotar el tambor 112, un eje de transmisión 160 se extiende a través de una disposición de cojinete 162 portada por el armazón 102, para soportar el eje de transmisión 160 de forma rotatoria. La disposición de cojinete puede incluir además una o más juntas (no mostradas), para impedir que el fluido de proceso se fugue pasado el eje de transmisión 160. La parte del extremo hacia afuera del eje de transmisión 160 puede ser impulsada por un motor eléctrico u otra fuente de potencia, para aplicar un par motor rotacional al eje de transmisión. Si se utiliza un motor eléctrico como fuente de potencia para el eje de transmisión, entonces puede utilizarse un engranaje, una correa u otro tipo de transmisión, para reducir la velocidad del motor al rango deseado para la rotación de la estructura de tambor. Además de rotar el tambor 112, se apreciará que el eje de transmisión 160 soporta también la parte extrema adyacente del tambor, en torno al eje rotacional 140.

Como se ha mencionado arriba, la disposición de cubo 150 se utiliza además para guiar el fluido de proceso desde una tubería de entrada 164 hasta el sistema de distribución 116. A este respecto, la estructura de cubo 152 de la disposición 150 está construida con una ranura o canal radial 165 relativamente largo, en el extremo longitudinalmente hacia fuera de la estructura de cubo. La ranura 165 está definida por la estructura de cubo 152 y por una placa de extremo 166, unida a la parte extrema adyacente de la estructura de cubo, véase también las figuras 6 y 8. Alternativamente, la placa de extremo 164 puede estar integrada en la propia estructura de cubo 152. La ranura 162, en otro caso abierta radialmente, está cerrada o cubierta por un collar de cubierta 167 que recubre la ranura 165. Entre el collar de cubierta 167 y la estructura de cubo 152, hay un anillo 169A con una junta 168 contra el lado inferior del collar 167. Entre el collar de cubierta 167 y la placa de extremo 166, hay un anillo 169B con una junta 170 contra el lado inferior del collar 167. La presión del fluido de proceso dentro de la ranura 165, presionará el anillo 169A contra la estructura de cubo 152 y el anillo 169B contra la placa de extremo 166, formado de ese modo un sellado mecánico. Un empalme 172 de entrada del fluido de proceso se extiende desde el collar 167 hacia afuera en la dimensión radial, para dirigir el fluido de proceso a la ranura 165. Se apreciará que el collar 167 y la ranura 165 definen operativamente un espacio anular de recepción del fluido de proceso. Un empalme 172 está conectado a la tubería de entrada del fluido de proceso 164, mediante el uso de un colector mutuo 174 de tipo fuelle. Tal conector mutuo puede alojar la desalineación entre la tubería de entrada 164 y en empalme 172, así como un movimiento relativo entre ambos provocado por expansión o contracción térmicas. Aunque se ilustra solo un empalme 172, puede utilizarse empalmes adicionales para que el adecuado flujo de fluido de proceso alcance el espacio anular de recepción de fluido.

Como se apreciará, el collar 167 permanece estacionario en relación con el armazón de autoclave 102, mientras que la estructura de cubo 152 rota con el tambor 112. Mediante una disposición de reacción 180 se impide que el collar 167 rote con la estructura de cubo 152, como se ve más claramente en la figura 4. La disposición de reacción incluye un primer brazo de reacción 182 que se extiende radialmente desde el collar 167, y está acoplado a la parte extrema adyacente de la barra longitudinal 184, con el otro extremo de la barra unido a un segundo brazo estacionario 186 que se extiende radialmente desde una localización estacionaría del armazón 102. Por supuesto, puede utilizarse otros sistemas o estructuras para impedir que el collar 167 rote.

El sistema 116 de distribución del fluido de proceso incluye además una pluralidad de conductos 190 que se extienden longitudinalmente en relación con el eje 140, desde el canal o ranura 165, y después radialmente hacia afuera en dirección al exterior de la estructura de cubo 152, para acoplar con correspondientes tuberías de distribución 192. Las figuras 6 y 7 muestran doce conductos 190. Sin embargo, en la presente invención puede utilizarse un número mayor o un número menor de conductos. Se apreciará además que la ranura 165 y los conductos 190 sirven como colector del flujo para el fluido de proceso, dirigiendo de ese modo el fluido de proceso desde la tubería de entrada 164 a las tuberías de distribución 192.

Las tuberías 192 se extienden inicialmente hacia afuera en la dirección radial, desde la disposición de cubo 150 hasta el interior del tambor 112, y después se extienden longitudinalmente a lo largo de la longitud del tambor. Las tuberías 192 se muestran en la figura 5 estando separadas, en general de forma homogénea, en torno a la circunferencia del tambor 112. Sin embargo, si se desea las tuberías pueden disponerse en grupos u otras disposiciones, en lugar de estar homogéneamente separadas alrededor del tambor. Las tuberías de distribución 192 pueden estar unidas al tambor mediante cualquier forma conveniente. Además, las tuberías de distribución pasan a través de aberturas de separación formas en las placas 130. Las partes longitudinales de las tuberías 192 pueden estar unidas a las placas 130. Hay boquillas u orificios externos 118 posicionados a lo largo de la longitud de las tuberías 192, para dirigir el fluido de proceso hacia el interior del tambor 112. Como se apreciará, con la presente invención puede utilizarse diversos tipos de orificios o boquillas. Adicionalmente, el tamaño de las áreas de salida de las boquillas puede incrementarse junto con la longitud de las tuberías. Se apreciará además, mediante la construcción anterior, que la boquillas u orificios 118 son capaces de rociar, o proporcionar, fluido de proceso directamente al interior del tambor 112, en lugar de tener que pasar a través de la estructura exterior del tambor, lo que sería necesario si las boquillas u orificios 118 estuvieran localizados fuera del tambor, como es típico. Como consecuencia, a partir de la presente invención es posible distribuir uniformemente el fluido de proceso a los recipientes dispuestos dentro del tambor, durante el funcionamiento del autoclave.

El fluido de proceso dirigido al interior del tambor 112 mediante las boquillas u orificios 118, se recoge en el inferior del armazón de autoclave 102. Tal fluido de proceso utilizado sale del armazón 102 a través de un orificio de salida 200, hacia una bomba de circulación 202 que bombea el fluido de proceso utilizado, a través de un filtro 204 dispuesto en la tubería de flujo 208 conectada al orificio de entrada 166 del armazón de autoclave. Puede añadirse vapor procedente de una tubería de alimentación 210, al fluido de proceso que está siendo reciclado. Puede haber una ranura 212 localizada en la tubería 210, y activarse cuando se requiera para añadir la cantidad deseada de vapor al fluido de proceso reciclado. La válvula de vapor 212 puede activarse automáticamente utilizando dispositivos de control bien conocidos, que controlan los sistemas. El fluido de proceso puede además calentarse o enfriarse, en un intercambiador de calor 214 dispuesto dentro de una tubería 216 que va paralela a la tubería 206. Se pone en circulación un medio calentador o refrigerante, a través del intercambiador de calor 214 y a través de las tuberías de entrada y salida 218 y 220, con una válvula 222 que controla la cantidad de medio calentador/refrigerante que fluye a través del intercambiador de calor. Hay válvulas 224 y 226 interpuestas en tuberías 206 y 216, para dirigir el fluido de proceso reciclado, bien a través de la tubería 206 a través de la tubería 216, según se prefiera. También puede suministrarse agua calentadora o enfriadora, directamente a la tubería de entrada 208 a través de la válvula 228, o hacia la entrada de la bomba 202 a través de la tubería 229A y la válvula 229B. Se apreciará que puede utilizarse otras disposiciones para el reciclaje y regeneración del fluido de proceso.

Como un aspecto más de la presente invención que se muestra en las figuras 8 y 9, puede proporcionarse fluido de proceso a tuberías de distribución selectivas 192, incrementando de ese modo la eficacia del sistema de autoclave de la presente invención. Por ejemplo, cuando las tuberías 192 están en la parte inferior de rotación del tambor 112, el flujo de agua procedente de tales tuberías no alcanza de forma eficaz los recipientes dispuestos del tambor. Así, el flujo del fluido de proceso para estas tuberías de distribución podría limitarse o cortarse, mejorando así realmente la eficacia del autoclave agitador 100. El flujo hacia estas tuberías de distribución inferiores puede limitarse o bloquearse mediante una placa 230 de control de flujo, dispuesta en la parte inferior de la ranura o canal 165, en la intersección del canal con los conductos inferiores 190. Como se muestra en las figuras 8 y 9, la placa 230 tiene generalmente forma de segmento de espacio anular, definido por la ranura 165 y la cubierta de collar 167. La placa 230 está dimensionada para limitar o bloquear los tres conductos inferiores 190. Debe entenderse que la placa 230 puede ser de tamaño mayor o menor, para controlar el flujo hacia un número mayor o hacia un número menor de conductos 190. La placa de control de flujo puede mantenerse en su posición mediante orejetas 232, que se extienden hacia dentro en la dimensión radial desde la superficie interior del collar 167, o por cualquier otro medio conveniente. Como se apreciará, la estructura de cubo 152 rota en relación con la placa 230.

Como un aspecto más de la presente invención, la eficacia o eficiencia de la presente invención puede también mejorarse si se bloqueara total o parcialmente las tuberías de distribución 192 de fluido de proceso sobre el lado del tambor 112 que se mueve hacia abajo, puesto que el fluido de proceso procedente de estas tuberías saldrá casi inmediatamente de los recipientes y las cestas dentro del tambor. Como se muestra en la figura 10, cuando el tambor está rotando en el sentido antihorario de la flecha 240, puede limitarse o bloquearse el flujo del fluido de proceso hacia los conductos 190 sobre el lado izquierdo de la estructura de cubo 152. Correspondientemente, cuando se hace rotar el tambor en el sentido horario de la flecha 242, los conductos 190 sobre el lado opuesto (derecho) de la figura 11 pueden ser bloqueados o al menos limitados parcialmente. Tales conductos pueden ser limitados o bloqueados mediante una placa de control de flujo 244 que está dispuesta dentro del canal o ranura 165, en la forma de placa de control de flujo 230 mostrada en las figuras 8 y 9. Como la placa 230, la placa 244 está conformada como una porción o segmento del espacio anular definido por la ranura o canal 165, y el collar 167. La placa 244 está dimensionada y perfilada de forma que la porción 246 de su borde interno está en disposición adyacente a la estructura de cubo rotatorio 152. Como resultado, la fricción entre la placa 244 y la estructura de cubo provoca que la placa rote en el sentido de rotación del tambor, hasta que la placa 244 encuentra una orejeta de tope 248 que se proyecta hacia dentro desde la parte inferior del collar 167. La placa 244 incluye una parte de cerco 250 que corre estrechamente adyacente a la superficie interna del collar 167. Como se muestra en la figura 10, cuando el tambor rota en el sentido de la flecha 240, un extremo 252 de la parte de cerco 250 queda contigua a la orejeta o tope 248 para bloquear los conductos 190 descritos, mientras que cuando el tambor rota en el sentido horario de la fecha 248, la placa de tope 244 rota dentro del anillo de la estructura de cubo hasta que la parte de extremo opuesto 254 del cerco 250 queda colindante con el tope 248. Debe entenderse que los conductos 190 pueden estar limitados o bloqueados, por otro medio diferente a la placa de control de flujo 244.

Aunque la presente invención ha sido ilustrada junto con un acoplamiento giratorio 115 integrado dentro de la disposición de cubo 150 del tambor 112, el acoplamiento giratorio puede construirse independientemente de la disposición de cubo. A este respecto, el acoplamiento rotatorio está posicionado dentro del armazón de autoclave 102. Se sigue que cualquier fuga del fluido de proceso en el acoplamiento rotatorio, simplemente drenará al fondo del armazón 102 y será reciclada de la forma descrita arriba. Así, no es necesario utilizar costosos precintos para sellar el acoplamiento rotatorio frente a fugas del fluido de proceso. Sería aceptable la fuga de hasta el 2% - 5% del fluido de proceso, en el acoplamiento rotatorio.

También mediante localizar el acoplamiento rotatorio dentro del armazón 102, el diferencial de presión sobre el fuelle 174 es constante, e igual a la altura equivalente de presión que es necesaria para conseguir el flujo a través de las boquillas. La presión dentro del armazón de autoclave 102 varia, y puede tener hasta la presión nominal del autoclave (típicamente 5 bar o 73 psi), pero no tiene impacto sobre el acoplamiento dentro del armazón de autoclave.

Adicionalmente, en lugar de ser rotado por el eje de transmisión 160, puede hacerse que el tambor 112 rote por otros medios. Por ejemplo, puede impulsarse uno o más de los rodillos de soporte 142 para hacer rotar el tambor. Puede usarse también otras alternativas para hacer rotar el tambor. Si no se hace rotar el tambor mediante el eje de transmisión 160 pero se lo hace rotar de otro modo, el acoplamiento giratorio radial descrito arriba puede sustituirse por un acoplamiento rotatorio axial. Un ejemplo de semejante acoplamiento 256 se muestra en la figura 12, donde los números de referencia de los componentes que corresponden a componentes similares descritos arriba, son los mismos seguidos por un apóstrofe ('). Como se muestra en la figura 12, el acoplamiento 256 incluye un cubo 260 de suministro estacionario, acoplado a la estructura de cubo 152' mediante una disposición de collar que tiene dos mitades 262 y 264 que retienen juntos los rebordes fijados 266 que se extienden hacia afuera en la dimensión radial desde el cubo 260, y un reborde giratorio 268 que se extiende hacia afuera en la dimensión radial desde el cubo 152'. Puede interponerse juntas hidrostáticas u otros tipos de juntas 270 entre los rebordes 266 y 268, para limitar la fuga entre los rebordes.

El cubo anular 260 incluye un espacio anular 272 que está registrado con conductos 190' formados en la estructura de cubo 152'. De este modo, el fluido de proceso procedente del espacio anular 272 es dirigido a los conductos 190', y después a tuberías de distribución 192'. Puede bloquearse o restringirse conductos concretos 190', mediante placas de flujo o dispositivos similares posicionados dentro del espacio anular 272, en disposición adyacente a la parte de extremo opuesto de la estructura de cubo 152'.

Puede formarse un conducto central 276 en el cubo anular 260, a través del cual puede proporcionarse tuberías de aire u otros fluidos, al interior del autoclave 100. A este respecto puede proporcionarse un conducto central 278 similar, en la estructura de cubo rotatorio 152'. Puede haber juntas apropiadas 280 interpuestas entre las partes extremas adyacentes del cubo anular 260 y la estructura de cubo 152', para ayudar a impedir la fuga del fluido de proceso desde el espacio anular 272 a los conductos 276 y 278.

Se apreciará que la presente invención proporciona nuevos sistemas de distribución de fluido de proceso para autoclaves agitadores, que son capaces de los elevados caudales requeridos. Tales caudales pueden rebasar los 400 metros cúbicos por hora (aproximadamente en 1800 galones por minuto).

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Referencias citadas en la descripción

La lista de referencias citadas por el solicitante es solo para comodidad del lector. No forma parte del documento de Patente Europea. Incluso aunque se ha tomado especial cuidado en recopilar las referencias, no puede descartarse errores u omisiones y la EPO rechaza toda responsabilidad a este respecto.

Documentos de patente citados en la descripción

\bullet US 2531478 A [0002]

\bullet US 1878307 A [0002].

Claims

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1. Un autoclave agitador, que comprende:

(a)

una estructura de armazón;

(b)

una disposición de tambor giratorio dentro la estructura de armazón, la mencionada disposición de tambor estando adaptada para recibir recipientes de productos a ser procesados dentro del autoclave agitador;

(c)

un sistema de distribución de fluido de proceso, posicionado dentro del tambor para distribuir fluido de proceso dentro del tambor;

(d)

un acoplamiento rotatorio en comunicación de flujo de fluidos con el sistema de distribución, para dirigir fluido de proceso desde el exterior del tambor al sistema de distribución dentro del tambor, durante la rotación del tambor dentro del armazón, donde el acoplamiento rotatorio está dispuesto dentro de la estructura de armazón.
2. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 1, en la que la disposición de tambor incluye una disposición secundaria de cubo acoplada a una parte de extremo de la disposición de tambor, el mencionado acoplamiento rotatorio integrado en la disposición secundaria de cubo.
3. El autoclave agitador acorde con la reivindicación 2, donde puede hacerse rotar la disposición secundaria de cubo mediante una fuente de par motor suministrada a la disposición secundaria de cubo, para así rotar la disposición de tambor dentro de la estructura de armazón.
4. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 2, en el que el mencionado acoplamiento rotatorio comprende partes que definen un espacio anular de recepción de fluido, en comunicación de flujo de fluidos con una fuente de fluido de proceso, y en comunicación de flujo de fluidos con un sistema de distribución del fluido de proceso.
5. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 4, en el que el espacio anular de recepción de fluido está construido en la disposición secundaria de cubo.
6. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 4, en el que la disposición secundaria de cubo comprende además un colector de distribución, en comunicación de flujo de fluidos con el espacio anular de recepción de fluido, y en comunicación de flujo de fluidos con el sistema de distribución del fluido de proceso.
7. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 6, en el que el mencionado colector de distribución está integrado en la disposición secundaria de cubo.
8. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 7, en el que el mencionado colector de distribución comprende una pluralidad de conductos de fluido de proceso que se extienden desde el espacio anular de recepción de fluido al sistema de distribución.
9. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 8, en el que tales conductos tienen salidas que conducen a tuberías de distribución que se extienden transversalmente desde la disposición secundaria de cubo.
10. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 6, que comprende además un regulador de flujo operativo dentro del mencionado colector de distribución, para bloquear o limitar el flujo de fluido de proceso hacía partes del sistema de distribución.
11. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 10, donde las partes del sistema de distribución limitadas o bloqueadas por el regulador de flujo dependen del sentido de rotación del tambor.
12. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 4, que comprende además un regulador de flujo dispuesto entre el espacio anular de recepción de fluido y el sistema de distribución, para bloquear o limitar selectivamente el flujo de fluido de proceso a partes del sistema de distribución.
13. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 12, en el que limitar o bloquear el fluido de proceso a partes específicas del sistema de distribución, depende del sentido de rotación del tambor.
14. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 13, en el que el mencionado regulador de flujo está localizado dentro del espacio anular de recepción de fluido.
15. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 4,

en la que el mencionado espacio anular de recepción de fluido comprende una ranura formada en la disposición secundaria de cubo, la mencionada ranura estando abierta en la dirección radial en relación con la disposición de cubo; y
```
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```
donde el mencionado acoplamiento rotatorio comprende además:

un collar estrechamente acoplado sobre la mencionada ranura;

una disposición de junta dispuesta entre el mencionado collar y la mencionada ranura, la mencionada junta permitiendo la rotación relativa entre el collar y la mencionada ranura, limitando a la vez el paso de fluido de proceso entre el collar y la mencionada ranura; y

una entrada de recepción de fluido de proceso, localizada en el mencionado collar en comunicación con la ranura.
16. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 15, en la que la disposición de junta comprende un anillo estanco posicionado entre cada lado de la mencionada ranura y el mencionado collar, y una junta posicionada entre cada uno de los mencionados anillos estancos y el lado inferior del mencionado collar.
17. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 16, que comprende además un mecanismo de reacción para limitar la rotación del collar con la rotación de la disposición secundaria de cubo, el mencionado mecanismo de reacción estando acoplado a la estructura de armazón mediante un sistema acoplamiento.
18. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 17, en el que el mencionado sistema de acoplamiento comprende un brazo que se extiende desde el mencionado collar, el mencionado brazo estando acoplado a la mencionada estructura de armazón.
19. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 15, que comprende además una tubería de suministro de fluido de proceso, en comunicación con la entrada del collar.
20. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 19, que comprende además un acoplamiento flexible interpuesto entre la tubería de alimentación de fluido de proceso y la entrada del collar.
21. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 1, que comprende además un regulador de flujo cooperativo con el mencionado acoplamiento rotatorio, para bloquear o limitar selectivamente el flujo de fluido de proceso a tuberías de distribución específicas, del sistema de distribución de fluido de proceso.
22. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 21 donde, qué tuberías específicas del sistema de distribución de fluido de proceso están limitadas o bloqueadas, depende del sentido de rotación del tambor.
23. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 1, que comprende además un colector de distribución en comunicación de flujo de fluidos con el acoplamiento rotatorio, y en comunicación de flujo de fluidos con el sistema de distribución de fluido.
24. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 23, en la que el mencionado colector de distribución está integrado en el acoplamiento rotatorio.
25. Un autoclave agitador acorde con la reivindicación 1, en el que el sistema de distribución del fluido de proceso comprende una pluralidad de tuberías de distribución dispuestas dentro del tambor.
26. Un sistema de distribución de fluido de proceso, para un autoclave agitador que tiene una estructura de armazón y una disposición de tambor giratorio dentro de la estructura de armazón, la disposición de tambor estando configurada para recibir productos a ser procesados dentro del autoclave agitador, el sistema de distribución de fluido de proceso comprendiendo:

salidas de distribución del fluido de proceso dispuestas dentro de la disposición de tambor, y soportadas por esta; y

un acoplamiento rotatorio en comunicación de flujo de fluidos con las salidas del sistema de distribución, para dirigir un fluido de proceso desde el exterior del tambor hasta las salidas del sistema de distribución localizadas dentro del tambor, durante la rotación del tambor; y

que comprende además una disposición de cubo acoplada a una parte de extremo de la disposición de tambor, el acoplamiento rotatorio estando integrado en la disposición de cubo.
27. Un sistema de distribución de fluido de proceso acorde con la reivindicación 26, que comprende además al menos una tubería de distribución de fluido de proceso para interconectar el acoplamiento rotatorio con las salidas del sistema de distribución dispuestas dentro del tambor.
28. Un sistema de distribución de fluido de proceso acorde con la reivindicación 26, en el que el acoplamiento rotatorio está dispuesto dentro de la estructura de armazón.
29. Un sistema de distribución de fluido de proceso acorde con la reivindicación 26, en el que el acoplamiento rotatorio comprende partes que definen un espacio anular de recepción de fluido, en comunicación de flujo de fluidos con una fuente de fluido de proceso y en comunicación de flujo de fluidos con las mencionadas salidas de distribución.
30. Un sistema de distribución de fluido de proceso acorde con la reivindicación 26, en el que la disposición de tambor es rotatoria mediante una fuente de par motor aplicada a la disposición de cubo, para rotar así la disposición de cubo dentro de la estructura de armazón.
31. Un sistema de distribución de fluido de proceso acorde con la reivindicación 26, que comprende además un regulador de flujo para limitar, o bloquear, el flujo del fluido de proceso a salidas de fluido seleccionadas.
32. Un sistema de distribución de fluido de proceso, para un autoclave agitador que tiene una estructura de armazón y una disposición de tambor rotatorio dentro de la estructura de armazón, el sistema de distribución de fluido de proceso comprendiendo:

tuberías de distribución de fluido de proceso dispuestas dentro de la disposición de tambor, al menos parte de las mencionadas tuberías de distribución comprendiendo salidas para dirigir el fluido de proceso a la disposición de tambor; y

un acoplamiento rotatorio en comunicación de flujo de fluidos con las mencionadas tuberías de distribución, para dirigir el fluido de proceso a las tuberías del sistema de distribución localizadas dentro del tambor durante la rotación del tambor, y

un colector de distribución en comunicación de flujo de fluidos con el acoplamiento rotatorio, y en comunicación de flujo de fluidos con el sistema de distribución de fluido,

donde el mencionado colector de distribución está integrado en el acoplamiento rotatorio.
33. El sistema de distribución de fluido de proceso acorde con la reivindicación 32, en el que el mencionado acoplamiento rotatorio está localizado dentro de la estructura de armazón.
34. El sistema de distribución de flujo de proceso acorde con la reivindicación 32, en el que el acoplamiento rotatorio comprende partes que definen un espacio anular de recepción de fluido, en comunicación de flujo de fluidos con la fuente de fluido de proceso, y en comunicación de flujo de fluidos con las tuberías de distribución.