PT98216B

PT98216B - Dispositivo doseador

Info

Publication number: PT98216B
Application number: PT98216A
Authority: PT
Inventors: Giancarlo Montesissa
Original assignee: Nestle Sa
Priority date: 1990-07-07
Filing date: 1991-07-04
Publication date: 1999-02-26
Also published as: JPH04367426A; ZA914934B; ATE122784T1; PT98216A; EP0465687A1; JP2966971B2; DE69019518D1; US5339999A; CA2045767C; ES2072943T3; EP0465687B1; DE69019518T2; BR9102848A; MX173996B; CA2045767A1

Description

DESCRIÇÃO

A presente invenção refere-se a um dispositivo doseador, em especial para o enchimento de um produto em alvéolos, montado numa máquina de embalagem accionada passo-a-passo.

Um tal dispositivo compreende uma câmara de doseamento ligada a montante a uma tremonha de alimentação e a jusante a um bico de vazamento, e meios de aspiração do produto para a câmara e de evacuação do produto para o bico de vazamento»

Um dispositivo conhecido de doseamento de produtos pastosos, em particular de queijo fundido» que é, por exemplo» objecto da patente CH 604 134, compreende um êmbolo doseador que aspira o produto para o cilindro que constitui a câmara de doseamento e o descarrega para um bico de vazamento por intermédio de um tubo rotativo cujo canal tem uma abertura lateral que comunica sucessivamente com a alimentação e com o bico de vazamento, bem como uma abertura axial que comunica permanentemente com o cilindro. No fim do ciclo de produção, um tal dispositivo deve ser desmontado» desembaraçado dos resíduos de produto e colocando numa máquina de lavar por jactos de água, para ser limpo. As peças sao finalmente colocadas numa bacia com uma solução desinfectante, depois novamente montadas no dia seguiu te. Estas operações têm como consequência, além do seu custo e da perda de tempo, um desgaste das peças submetidas a desmontagens e remontagens contínuas.

Um outro dispositivo, descrito na patente PR 3 392 252, relativa ao doseamento de produtos alimentares líquidos, compreende uma câmara cilíndrica na qual dois êmbolos coaxiais, um de comando e de obturação, o outro de doseamento, accionados independentemente um do outro, deslocam-se um atras do outro no cilindro, atravessando a haste do êmbolo de comando e de obturaçao e a haste oca do êmbolo de doseamento. Com vista â lavagem sem desmontagem do dispositivo, os dois êmbolos podem ser retirados para uma parte superior de maior diâmetro do cilindro, para permitir a admissão dos líquidos de limpeza e de vapor de esterilização. Este dispositivo é talvez satisfatório no caso de produtos líquidos. Todavia, para os produtos viscosos, designadamente adesivos, tais como por exemplo o queijo fundido, ele apresenta certos inconvenientesϊ

- A admissão do produto para o cilindro efectua-se de baixo para cima por uma abertura lateral que é fechada/aberta pelo êmbolo de obturação que trabalha na superfície interior do cilindro. 0 enchimento da câmara é mais difícil do que um enchimento de cima para baixo, por outro lado, as janelas de aspiração deste tipo, isto é, abertas numa superfície curva, desgastam muito rapidamente as juntas de estanqueidade.

- Devido ao facto a extremidade do êmbolo de obturação servir igualmente de válvula de descarga, há uma face intermédia entre as fases de aspiração e de descarga na qual o êmbolo descarrega um resíduo de produto que se encontra na sua sede. Por este facto, podem formar-se gotícolas de produto.

— A limpeza cuidadosa dos elementos que constituem o dispositivo, e depois a sua esteriliza- 2 ção, deveriam ser difíceis, em particular ao nível das juntas de estanqueidade montadas na cabeça do êmbolo de doseamento, quer do lado do cilindro, quer do lado da haste do êmbolo de obturação.

- Por outro lado, os encaminhamentos dos fluídos de limpeza e de higienização são diferentes dos do produto a dosear, o que exige espaços de limpeza e circuitos de limpeza e de higienização autónomos. Além disso, quando das fases de limpeza e de higienização, os êmbolos de obturação de doseamento não estão em movimento.

A presente invenção tem por objectivo melhorar os dispositivos doseadores dos tipos anteriores de modo a poder trabalhar com materiais pastosos em condições altamente higiénicas próximas da esterilidade e poder limpar e higienizar os mesmos em circuito fechado, sem desmontagem.

Para isso, o dispositivo segundo a presente invenção ê caracterizado por compreender uma válvula de aspiração de êmbolo cujo corpo desemboca na câmara imedíatamente por baixo da tremonha, um êmbolo doseador cujo corpo desemboca na câmara entre o corpo de válvula e o bico de vazamento e uma válvula de chapeleta de descarga entre a câmara de doseamento e o bico de vazamento, e por a câmara de doseamento estar inclinada para baixo na direcção do bico de vazamento.

A presente invenção refere-se igualmente a um processo de limpeza e de higienização, sem desmontagem, de um dispositivo doseador destinado a trabalhar em condições altamente higiénicas, próximas da esterilidade, em especial para o enchimento de um produto pastoso, que compreende uma câmara de doseamento ligada a montante a uma tremonha de alimentação e a jusante a um bico de vazamento provido de meios de aspiração do produto para a câmara e de evacuação do produto para o bico de vazamento, caracterizado pelo facto de os fluídos de limpeza e de higienização seguirem o mesmo encaminhamento que o produto e de os meios

- 3 de aspiração e de evacuação do produto estarem em movimento durante toda a operação.

Compreender-se-á melhor a presente invenção com o auxílio dos desenhos» que representam uma forma de realização do dispositivo doseador.

As figuras dos desenhos representam:

Λ fig. 1, corte longitudinal médio do dispositivo» que mostra, na fase de produção, a aspiração do produto para a câmara de doseamento;

A fig. 2, um corte longitudinal médio parcial do dispositivo, que mostra, na fase de produção, o doseamento do produto nara o 1«ico ds vazamento;

A fig. 3, um corte longitudinal médio parcial feito por (AA) das fig. 4 e 5, de uma variante do dispositivo durante as fases de limpeza e de higienização;

	A fig.	4,	um corte	parcial feito
por (BB) da fig. 3;
	A fig.	5,	um corte	parcial feito
por (CC) da fig. 3; e
	A fig.	6,	um esquema geral do
circuito de higienização	e de limpeza.

Na fig. 1, a câmara de doseamento (I) estã ligada a montante â tremonha (2) e a jusante ao bico de vazamento pelo tubo (3).

A câmara de doseamento está inclinada para baixo no sentido do bico de vazamento pelo tubo (3). A tremonha desemboca na câmara (1) pela abertura troncoconica (4) situada no alinhamento do corpo (5) da válvula de aspiração (6) de êmbolo (7), Na câmara (1), entre a válvula de aspiração (6) e o tubo (3) desemboca o corpo (8) do êmbolo doseador (9). A válvula de chapeleta (10) de êmbolo (II) pode fechar a câmara de doseamento (1) para o lado do bico de vazamento, permitindo o colar de aperto (12) regular

- 4 & tensão da mola (13) que assegura o fecho da válvula (10) na fase de aspiração. A estanqueidade em movimento entre a câmara de doseamento o os êmbolos (7), (9) e (11) é assegurada pelas juntas de estanqueidade anulares (15), (16)» (17), (18), (19) e (20). A junta (14) faz avedação estanque entre a câmara (1) e a tremonha de alimentação (2), Estas juntas oferecem uma boa resistência ao desgaste, aos agentes quimicos de limpeza e à temperatura e são susceptiveis de ser esterilizadas. Elas são estanques ao vapor a alta temperatura. Os aneis (21) e (22) garantem o guiamento axial dos êmbolos de modo a limitar o desgaste das juntas de estanqueidade. As bielas (23) e (24) estão ligadas, ou a alavancas (não representadas), accionadas pelos meios de accionamento de uma maquina de embalagem, ou a macacos pneumáticos de comando autónomo (não representados), como será explicado mais adiante.

funcionamento do dispositivo compreende sucessivamente uma fase de higienização, uma fase de produção e uma fase de limpeza. Durante as fases de higienizaçao e de limpeza, os êmbolos sao desacoplados dos meios de accionamento da máquina de embalagem e ligados ao dispositivo pneumático que os põe em movimento alternativo lento.

Durante a fase de produção, este dispositivo á desacoplado dos êmbolos, que sao então ligados aos meios motores da máquina de embalagem, de modo a assegurar a sincronização do doseamento e da embalagem do produto, e colocados em movimento alternativo rápido, sendo a cadência de produção muito superior à que existe durante as fases de higienizaçao e de limpeza. Para higienizar o dispositivo, como se representa na fig. 6, introduzir-se vapor, pela tubagem (25), na tremonha (2). Esta tremonha é de facto uma cuba fechada que pode ser posta sob pressão, 0 vapor invade a câmara de doseamento (1), aquece e esteriliza as cabeças do êmbolo de aspiração (7), do êmbolo doseador (9) e da válvula de chapeleta (10), e depois escapa-se pelo tubo (3) através do bico de vazamento (26) na direcção do purgador (27). 0 bico de vazamento (26) está ligado ao purga- 5 dor (27) pelo circuito de retorno (28) por meio do tampao (29).

Como está representado na fig. 3» abre-se completamente a válvula de chapeleta (10), desenroscando o colar de aperto até que a mola (13) nao esteja já sob tensão. Na representação das fig* 3, 4 e 5, o dispositivo compreende duas câmaras de doseamento, dispostas em paralelo, desembocando em dois bicos de vazamento. 0 êmbolo (7) tem um movimento alternativo de pequena amplitude (30) entre o seu ponto morto inferior, a cheio, e o seu ponto morto superior, a tracejado. 0 êmbolo (9) está animado de um movimento alternativo de grande amplitude (31), entre o seu ponto morto inferior, a cheio, e o seu ponto morto superior, posição marcada a tracejado. Os movimentos do êmbolo de aspiração (7) e do êmbolo doseador (9) associados a uma das câmaras são inversos dos movimentos do êmbolo de aspiração (7*) e do êmbolo doseador (9*) associados ã outra câmara. Assim, quando os êmbolos (7) e (9) estão na sua posição inferior na primeira câmara, os êmbolos (7*) e (9¹) correspondentes na segunda câmara estão na sua posição superior. Devido ao facto de a câmara de doseamento ser inclinada, a água de condensação formada, se fêr esse o caso, depois da passagem do vapor, não fica estagnada, mas sim escoa-se para fora do dispositivo, evitando assim uma falta de esterilidade devida ã presença do condensado.

Na fase seguinte de produção, os êmbolos de aspiração e doseador estão ligados ao accionamento da máquina de embalagem. 0 bico de vazamento estã liberto do tampao (29) e a válvula de chapeleta (10) fechada pela mola (13) em tensão, apertando o calor de aperto (12). 0 produto que chega pelo tubo (25) ê aspirado depois da tremonha (2) para a câmara (1) quando o êmbolo de aspiração (7) descer até ao seu ponto morto inferior e o êmbolo (9) descer, imediatamente depois, atê ao seu ponto morto inferior, posições representadas na fig. 1. 0 êmbolo (7) sobe primeiramente atê ao seu ponto morto superior, representado na fig. 2,

- 6 depois o êmbolo (9) sobe por sua vez até ao seu ponto morto superior» representado na fig» 2. Durante esta operação, o êmbolo (7) obtura a chegada de produto e o êmbolo (9) expulsa uma dose de produto pelo tubo (3) para o bico de vazamento, empurrando a válvula de chapeleta (10) pela pressão exercida Na variante preferida que compreende duas câmaras de doseamene dois bicos de vazamento, os movimentos dos êmbolos são paralelos de modo que se enchem simultaneamente dois alvéolos (32).

Uma vez terminada a produção» procede-se â limpeza do dispositivo. Para fazer isso, rodase o bico de vazamento (26) de cerca de 90^B, para trás, em torno de um eixo horizontal (posição não representada), abrese a válvula (10) e liga-se o tubo (3) ao tubo (28). Os fluídos de limpeza são enviados através do dispositivo doseador por meio da bomba de repetição (33) pelo tubo (25) e a tremonha (2), sendo depois evacuados pelo tubo (28).

Os êmbolos (7) e (9), previamente desacoplados do mecanismo de accionamento da máquina de embalagem, são ligados ao dispositivo de colocação em movimento autónomo. Estes movimentos dos êmbolos (7) e (9) são os mesmos que se descreveram anteriormente em ligação com a fase de higienização. Na representação das fig. 3, 4 e 5, o curso do êmbolo de aspiração (7) é muito mais curto do que o do êmbolo doseador (9). Na posição elevada, do êmbolo (7) deixa parcialmente aberta a passagem entre a tremonha e a câmara. Quanto ao êmbolo (9), a amplitude do seu movimento é maior do que a existente na fase de produção. Devido ã sua posição e ao seu movimento alternativo» as cabeças de êmbolo (7) e (9) são inteiramente banhadas pelos fluídos de limpeza tal como sucede com a parte dos corpos de êmbolo (5) e (8) em contacto com o produto atê ãs juntas (15) e (17). Igualmente, o êmbolo (11) e o corpo da válvula (10), em contacto com o produto, são acessíveis aos fluídos de limpeza atê ã junta (19).

A válvula de chapeleta (10)

- 7 é mantida aberta desapertando o colar de aperto (12). Nas fig. 4 e 5, vê-se bem que os movimentos dos êmbolos (7) e (9) associados a uma das câmaras opostas são opostos aos movimentos dos êmbolos (7*) e (9*) associados á outra câmara Esta disposição tem a vantagem de assegurar a passagem dos fluídos com caudal de chegada contínuo com o caudal de saída progressivo, alternadamente para ura bico de vazamento e depois para o outro.

Na forma de realização ilustrada atrás, os movimentos alternados dos êmbolos de válvula e doseador associados a uma câmara sao do mesmo sentido nas fases de higienização e de limpeza. Poderiam sem inconveniente ser de sentidos opostos.

Ilustrou-se atrãs um dispositivo que compreende uma ou duas câmaras de doseamento. Ê claro que um dispositivo segundo a presente invenção poderia compreender mais de duas câmaras, ligadas ã tremonha de alimentação, desembocando cada uma num bico de vazamento. Neste caso, os movimentos da válvula de aspiração e do êmbolo doseador, associados a cada uma das câmaras durante a limpeza e a higienização, seriam de preferência sincronizados de modo a assegurar a passagem dos fluídos a partir de uma alimentaçao contínua alternadamente para os diferentes bicos de vazamento, sem formação de fluxo preferencial.

Na forma de realização anterior, mencionaram-se meios de comando autónomos pneumáticos dos êmbolos de aspiração e doseador, durante as fases de higienização e de limpeza.

Pode igualmente prever-se accionar estes êmbolos por meios mecânicos, por exemplo por carnes ou excêntricos guiados, actuando em alavancas.

Por outro lado, mostrou-se uma válvula de chapeleta de obturação de mola.

A válvula de chapeleta poderia igualmente ser accionada pneumaticamente ou mecanicamente.

em sincronismo com os êmbolos de aspiração e doseador, pelo mesmo dispositivo de colocação em movimento.

Embora o dispositivo esteja especialmente adaptado para o doseamento das pastas de queijo, é evidente que pode utilizar-se para dosear porções de outros produtos alimentares pastosos e, se for caso disso, adesivos tais como pastas de frutos, de chocolate, massas de confeitaria, pastas de cereais, purés, ou ainda produtos pastosos fora do domínio alimentar. É particularmente vantajoso para dosear produtos pastosos de maneira altamente higiénica exigido um trabalho em condições próximas da esterilidade.

Pela conformação sem ângulos mortos da câmara de doseamento e as formas arredondadas das cabeças de êmbolo, todas as partes em contacto com o produto são facilmente acessíveis aos fluídos de limpeza e de hígienizaçao.

Uma vantagem determinante do dispositivo segundo a presente invenção é que todas as partes móveis em contacto com o produto estão em movimento nas fases de higienizaçao de limpeza. Segundo a presente invenção, estas operações podem ser efectuadas com a máquina de embalagem parada, graças a um sistema de motorização autónoma. A paragem da máquina de embalagem durante estas fases permite, além do menor desgaste e do menor consumo de energia, deixar no seu lugar os materiais de embalagem das porções, tais como, por exemplo, as fitas modeladoras das conchas e as fitas de arranque para a abertura mais fácildas porções de queijo fundido. Isto representa um ganho de tempo apreciável no momento de arranque da produção.

- 9 REIVIN D I C A Ç δ E S

- I⁸ Dispositivo doseador, em especial para o enchimento de um produto pastoso em alvéolos, montado numa máquina de embalagem accionada passo-a-passo, que compreende uma câmara de doseamento ligada a montante a uma tremonha de alimentação e a jusante a um bico de vazamento e os meios de aspiração do produto para a câmara e de evacuação do produto para o bico de vazamento, caracterizado pelo facto de compreender uma válvula de aspiração de êmbolo cujo corpo desemboca na câmara imediatamente abaixo da tremonha um êmbolo doseador cujo corpo desemboca na câmara entre o corpo de válvula e o bico de vazamento e uma válvula de chapeleta de descarga entre a câmara de doseamento e o bico de vazamento, e por a câmara de doseamento ser inclinada para baixo no sentido do bico de vazamento.

Claims

Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de, na fase de produção, a válvula e o êmbolo serem comandados por meios de accionamento da máquina de embalagem.

- 3³ Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de, nas fases de limpeza e higienização, a válvula e o êmbolo serem postos em movimento por meios de accionamento independentes dos da máquina de embalagem.

- 4^a Dispositivo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo facto de, em fase de enchimento, o êmbolo de válvula e o êmbolo doseador estarem

10 animados de movimentos de traslacçao alternativos, do mesmo sentido, de cima para baixo na fase de aspiração, e depois de baixo para cima na fase de doseamento.

- 5^a Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto de o passeio do êmbolo da válvula ser tal que, na sua posição de ponto morto superior, obtura a passagem da tremonha para a câmara.

- 6^a Dispositivo de aoardo com as reivindicações 1 ou 3, caracterizado pelo facto de, durante as fases de limpeza e de higienização, o êmbolo da válvula e o êmbolo doseador estarem animados de movimentos de translacção alternativos com o mesmo sentido ou de sentidos diferentes.

- 7^a Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de o passeio do êmbolo da válvula ser tal que, na posição superior, deixa parcialmente aberta a passagem entre a tremonha e a câmara, encontrando-se 0 êmbolo numa posição intermédia entre o ponto morto superior e o ponto morto inferior.

- 8^a Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o êmbolo da válvula e o êmbolo doseador estarem providos de juntas estanques aos líquidos e ao vapor a temperatura elevada.

- 9^a Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de a válvula de descarga estar provida de meios reguláveis que asseguram a obturação do bico de vazamento na fase de aspiração e a passagem permanente dos fluídos na fase de limpeza e de higienização»

- 10« Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de compreender várias câmaras de doseamento ligadas ã tremonha de alimentação que desembocam, cada uma, num bico de vazamento e por os movimentos da valvula de aspiração e do êmbolo doseador associados a cada uma das câmaras durante as fases de limpeza e de higienização serem sincronizados, de modo a assegurar a passagem dos fluidos a partir de uma alimentação contínua, alternadamente para os diferentes bicos de vazamento.

Processo de limpeza e higienização sem desmontagem de um dispositivo doseador destinado a trabalhar em condiçoes altamente higiénicas próximas da esterilidade, em especial para o enchimento de um produto pastoso, que compreende uma câmara de doseamento ligada a montante a uma tremonha de alimentação e a jusante a um bico de vazamento provido de meios de aspiração do produto para a câmara e de evacuação do produto para o bico de vazamento, caracterizado pelo facto de os fluidos de limpeza e de higienização seguirem o mesmo encaminhamento que o produto e por os meios de aspiração e de evacuaçao do produto estarem em movimento durante toda a operação.

A requerente reivindica a prioridade do pedido de patente europeia apresentado em 7 de Julho de 1990, sob o 90113010.4