ITPR20100073A1 - Tunnel di trattamento termico e trasporto di contenitori e sezione di linea di imbottigliamento - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

"TUNNEL DI TRATTAMENTO TERMICO E TRASPORTO DI

CONTENITORI E SEZIONE DI LINEA DI IMBOTTIGLIAMENTO"

La presente invenzione ha per oggetto un tunnel di trattamento termico e trasporto di contenitori ed una sezione di linea di imbottigliamento.

Il trattamento termico dei contenitori pieni nell'ambito di una linea di imbottigliamento è noto da tempo. Ad esempio, i contenitori riempiti a basse temperature, come nel caso dell'imbottigliamento dei vini spumanti, devono essere riscaldati in una apposita sezione per riportare gli spumanti ad una temperatura prossima a quella ambientale. In tal modo, si evita la formazione di condensa che rende difficile l'applicazione delle etichette sui contenitori stessi.

Inoltre, alcune sostanze necessitano di essere sottoposte a pastorizzazione, ovvero un trattamento termico a circa 60°C che, disattivando alcuni microorganismi in esse presenti, le stabilizza microbiologicamente .

Infine, i contenitori riempiti ad alte temperature devono essere raffreddati in apposite sezioni per riportare le sostanze ad una temperatura prossima a quella ambientale e preservare in tal modo le proprietà organolettiche.

Sul mercato esistono già tunnel di pastorizzazione, riscaldamento e raffreddamento del tipo "a pioggia" in cui i contenitori sono sottoposti a spruzzi di acqua che, per conduzione termica, riportano la temperatura nell'intervallo di valori desiderato. Il tempo di trattamento, variabile a seconda della sostanza da riscaldare o raffreddare, corrisponde al tempo di attraversamento del tunnel da parte dei contenitori.

In una linea di imbottigliamento multi-prodotto, si ha spesso l'esigenza di sottoporre a trattamento termico solo alcuni prodotti (ad esempio i vini spumanti ma non altri tipi di vini). Le soluzioni di arte nota prevedono la presenza di nastri trasportatori di "bypass" che evitano ad alcuni prodotti di passare nel tunnel.

II principale svantaggio delle soluzioni note è legato allo sdoppiamento di alcune parti dell'impianto (sezioni di trattamento termico affiancate a sezioni di semplice trasporto dei contenitori), che comporta un aumento degli ingombri e dei costi complessivi.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un tunnel di trattamento termico e trasporto di contenitori ed una sezione di linea di imbottigliamento, che superino gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, scopo della presente invenzione è proporre un tunnel di trattamento termico e trasporto di contenitori ed una sezione di linea di imbottigliamento che siano più compatti ed efficienti delle soluzioni di arte nota.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un tunnel di trattamento termico e trasporto di contenitori e da una sezione di linea di imbottigliamento, comprendenti le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un tunnel di trattamento termico e trasporto di contenitori e di una sezione di linea di imbottigliamento, come illustrato negli uniti disegni in cui:

— la figura 1 illustra una sezione di linea di imbottigliamento, secondo la presente invenzione, in cui è riconoscibile un tunnel di trattamento termico e trasporto di contenitori in una configurazione di trattamento e trasporto a regime;

— le figure 2, 3, 4 e 5 illustrano la sezione di figura 1, in cui il tunnel di trattamento termico e trasporto di contenitori si trova in una configurazione di solo trasporto a regime, in altrettanti istanti di funzionamento.

Con riferimento alle figure, con 1 è stato indicato un tunnel di trattamento termico, del tipo a pioggia, e trasporto di contenitori 2, in particolare per impiego in una linea di imbottigliamento. Ad esempio, in contenitori 2 sono bottiglie di vetro, oppure bottiglie in PET oppure lattine.

All'interno del tunnel 1 sono presenti almeno un primo tappeto 3 ed un secondo tappeto 4 tra loro paralleli ed aventi medesimo verso di avanzamento. In particolare, tale verso di avanzamento va dall'ingresso all'uscita del tunnel 1. Originalmente, i tappeti 3, 4 sono movimentati in maniera indipendente tra loro mediante mezzi 5, 6 di movimentazione i quali comprendono un primo motore 5 ed un secondo motore 6 operativamente attivi, rispettivamente, sul primo tappeto 3 e sul secondo tappeto 4 per farli avanzare.

Il tunnel 1 è provvisto di una pluralità di ugelli (non illustrati) erogatori di liquido (ad esempio acqua), i quali sono alimentati da una pompa. Al di sotto dei tappeti 3, 4 sono poste delle vasche di raccolta del liquido (non illustrate).

Il tunnel 1 può lavorare in due configurazioni:

• una configurazione di trattamento e trasporto, in cui i contenitori 2 sono trasportati dall'ingresso all'uscita del tunnel 1 e gli ugelli spruzzano il liquido sui contenitori 2 stessi in modo tale che, per conduzione termica, la loro temperatura sia portata entro un intervallo predefinito;

· una configurazione di solo trasporto, in cui i contenitori 2 sono trasportati dall'ingresso all'uscita del tunnel 1, mentre gli ugelli non erogano il liquido.

Originalmente, quando il tunnel 1 è a regime, cioè in assenza di inceppamenti o fermi in uscita, e si trova nella configurazione di trattamento e trasporto, i tappeti 3, 4 viaggiano a velocità di produzione uguali fra loro per consentire al flusso di prodotto di essere equamente distribuito riempiendo sostanzialmente i tappeti 3, 4 in modo tale che essi si comportino come un unico trasportatore (si veda la figura 1).

Quando il tunnel 1 è a regime e si trova nella configurazione di solo trasporto, il primo tappeto 3 ha velocità pari a quella dei contenitori 2 all'ingresso del tunnel 1 in modo tale da riceverli. Invece, il secondo tappeto 4 ha velocità inferiore al primo tappeto 3 in modo tale da rimanere vuoto finché, in seguito ad un rallentamento o ad un arresto dei contenitori 2 in uscita dal tunnel 1, anche il primo tappeto 3 rallenta ed il secondo tappeto 4 inizia a ricevere i contenitori 2 consentendone un accumulo dinamico.

È prevista la presenza di un primo sensore 7 comunicante con il primo motore 5 in modo tale che, al raggiungimento di una condizione di saturazione o riempimento del primo tappeto 3, il primo motore 5 faccia rallentare o arrestare il primo tappeto 3. Preferibilmente, sia il primo motore 5 che il secondo motore 6 sono costituiti da un motoriduttore con inverter integrato.

Un secondo sensore 8 comunica invece con il secondo motore 6 in modo tale che, al raggiungimento di una condizione di saturazione o riempimento del secondo tappeto 4, il secondo motore 6 fa rallentare o arrestare il secondo tappeto 4.

Con il numero 10 è stata indicata una sezione di linea di imbottigliamento comprendente il tunnel 1 di trattamento termico e trasporto appena descritto. La sezione 10 di linea prevede:

• un nastro di alimentazione 11, posto all'ingresso del tunnel 1 per alimentare ad esso i contenitori 2;

• un nastro di prelievo 12, posto all'uscita del tunnel 1 per prelevare da quest'ultimo i contenitori 2.

In particolare, il nastro di alimentazione 11 è movimentato da un terzo motore 13 ed il nastro di prelievo 12 è alimentato da un quarto motore 14. Preferibilmente, sia il terzo motore 13 che il quarto motore 14 sono costituiti da un motoriduttore con inverter integrato.

In una forma realizzativa alternativa (non illustrata), il numero dei tappeti paralleli è superiore a due.

Il funzionamento del tunnel di trattamento termico e trasporto di contenitori e della sezione di linea di imbottigliamento, secondo la presente invenzione, è descritto nel seguito.

Supponiamo che, inizialmente, il tunnel 1 sia a regime e che si trovi nella configurazione di trattamento e trasporto (figura 1). La velocità dei tappeti 3, 4 e dei nastri 11, 12 è tale da consentire un flusso di prodotto equamente distribuito con i tappeti 3, 4 che viaggiano sostanzialmente pieni. I contenitori 2 passano dal nastro di alimentazione 11 ai due tappeti 3, 4 e, durante il trasporto su questi ultimi, sono sottoposti agli spruzzi di liquido (riscaldanti o raffreddanti) provenienti dagli ugelli.

Al verificarsi di un impedimento a valle si impegna il nastro di prelievo 12.

Si impegna poi il primo sensore 7 seguito dal secondo sensore 8 fermando il primo tappeto 3 (il primo sensore 7 invia un segnale di arresto al primo motore 5) e poi il secondo tappeto 4 (il secondo sensore 8 invia un segnale di arresto al secondo motore 6). Anche il nastro di alimentazione 11 si ferma, grazie al fatto che il secondo sensore 8 invia un segnale di arresto anche al terzo motore 13.

Consideriamo ora il funzionamento del tunnel 1 nella configurazione di solo trasporto (cioè di accumulatore dinamico).

A regime, la velocità del nastro di alimentazione 11, del primo tappeto 3 e del nastro di prelievo 12 è preferibilmente, ma non necessariamente, identica ed assume un valore nominale predefinito: importante non è tanto l'identità delle tre velocità quanto il fatto che tutta la produzione sia movimentata e smaltita dall'insieme di nastro di alimentazione 11, primo tappeto 3 e nastro di prelievo 12.

Il secondo tappeto 4, invece, si muove ad una velocità minima predefinita. In tal modo, i contenitori 2 passano dal nastro di alimentazione 11 al primo tappeto 3 e, di seguito, al nastro di prelievo 12 senza interessare il secondo tappeto 4 (figura 2).

Al raggiungimento della condizione di riempimento o di saturazione del nastro di prelievo 12 (cioè al verificarsi di un impedimento a valle) sino ad impegnare il primo sensore 7, si rallenta e ferma il primo tappeto 3, mentre il secondo tappeto 4 continua a velocità minima fungendo da accumulo dinamico (figure 3 e 4).

Al raggiungimento della condizione di riempimento o di saturazione del secondo tappeto 4, il secondo sensore 8 si impegna ed invia un segnale di arresto al secondo motore 6 il quale fa fermare il secondo tappeto 4. Si ferma quindi anche il nastro di alimentazione 11 (figura 5).

Quando il nastro di prelievo 12 riparte (in seguito alla risoluzione dei problemi a valle), libera il primo sensore 7 ed il secondo sensore 8, i tappeti 3, 4 scaricano i prodotti e si riparte ad una velocità predefinita.

Infatti, il secondo tappeto 4 raggiunge una condizione di svuotamento parziale per cui il secondo sensore 8 invia un segnale di ripresa al primo motore 5, al secondo motore 6 ed al terzo motore 13 in modo tale che il primo tappeto 3, il secondo tappeto 4 ed il nastro di prelievo 11 si mettano di nuovo in moto alla velocità minima predefinita.

Il nastro di prelievo 12 aumenta la sua velocità fino a raggiungere di nuovo il valore nominale predefinito. Il primo tappeto 3 raggiunge così la condizione di svuotamento parziale, per cui il primo sensore 7 invia un segnale di aumento della velocità al primo motore 5 ed al terzo motore 13. In tal modo, il nastro di alimentazione 11 ed il primo tappeto 3 raggiungono nuovamente la velocità nominale predefinita.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche del tunnel di trattamento termico e trasporto di contenitori e della sezione di linea di imbottigliamento, secondo la presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi.

In particolare, grazie al fatto che i due tappeti paralleli sono movimentati indipendentemente l'uno dall'altro, essi possono svolgere una doppia funzione: • unico trasportatore durante il trattamento a pioggia (ad esempio per gli spumanti);

• tavolo di accumulo dinamico o "buffer" quando non è attivo il trattamento termico (ad esempio per i vini). II tunnel risulta più compatto rispetto alle soluzioni di arte nota in quanto non sono più necessari trasportatori aggiuntivi di bypass. Il tunnel, nella configurazione di solo trasporto, cioè quando non si deve fare il trattamento termico, diventa un bancale di accumulo di tipo FIFO (First-In-First-Out), conseguendo in tal modo un'efficienza di linea superiore alle soluzioni note.

Nel caso descritto, il trattamento termico è del tipo "a pioggia", tuttavia il presente tunnel a doppia funzione (ciclo termico ed accumulo) trova applicazione anche a trattamenti termici eseguiti in modalità diverse.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Tunnel (1) di trattamento termico e trasporto di contenitori (2), caratterizzato dal fatto di comprendere: almeno un primo tappeto (3) ed un secondo tappeto (4) tra loro paralleli ed aventi medesimo verso di avanzamento; mezzi (5, 6) per movimentare detti tappeti (3, 4) in maniera indipendente tra loro in modo tale che, con il tunnel (1) a regime in una configurazione di trattamento e trasporto, detti tappeti (3, 4) abbiano velocità tali da comportarsi come un unico trasportatore consentendo un flusso di prodotto equamente distribuito con i tappeti (3, 4) che viaggiano sostanzialmente pieni di contenitori, mentre con il tunnel (1) a regime in una configurazione di solo trasporto, il primo tappeto (3) abbia velocità pari a quella dei contenitori (2) all'ingresso del tunnel (1) in modo tale da riceverli ed il secondo tappeto (4) abbia velocità inferiore a detto primo tappeto (3) in modo tale da rimanere vuoto finché, in seguito ad un rallentamento o ad un arresto dei contenitori (2) in uscita dal tunnel (1), anche il primo tappeto (3) rallenta o si arresta mentre il secondo tappeto (4) inizia a ricevere i contenitori (2) consentendone un accumulo dinamico.
2. 2. Tunnel (1) secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre una pluralità di ugelli che, con il tunnel (1) nella configurazione di trattamento e trasporto, spruzzano liquido sui contenitori (2) in modo tale che, per conduzione termica, la loro temperatura sia portata entro un intervallo predefinito.
3. 3. Tunnel (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi (5, 6) per movimentare i tappeti (3, 4) comprendono un primo motore (5) ed un secondo motore (6) operativamente attivi, rispettivamente, sul primo tappeto (3) e sul secondo tappeto (4) per farli avanzare.
4. 4. Tunnel (1) secondo la rivendicazione 3, comprendente inoltre un primo sensore (7) comunicante con il primo motore (5) in modo tale che, al raggiungimento di una condizione di riempimento o di saturazione del primo tappeto (3), detto primo motore (5) faccia rallentare o arrestare il primo tappeto (3).
5. 5. Tunnel (1) secondo la rivendicazione 4, comprendente inoltre un secondo sensore (8) comunicante con il secondo motore (6) in modo tale che, al raggiungimento di una condizione di saturazione o riempimento del secondo tappeto (4), detto secondo motore (6) faccia rallentare o arrestare il secondo tappeto (4).
6. 6. Sezione (10) di linea di imbottigliamento comprendente: un tunnel (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti; un nastro di alimentazione (il) posto all'ingresso del tunnel (1) per alimentare ad esso i contenitori (2); un nastro di prelievo (12) posto all'uscita del tunnel (1) per prelevare da quest'ultimo i contenitori (2).