Criba de tubos acodados (1) para tratamiento de producto aséptico,

con un cuerpo de carcasa (2) extendido en forma de copa, que está cerrado de modo separable con una tapa de la carcasa (6), con una inserción de criba (5) extendida en forma de tubo que está orientada con su eje longitudinal al menos en paralelo al eje longitudinal del cuerpo de la carcasa (2) dentro del mismo, y que está alojada de modo intercambiable, por un lado, en un suelo de la carcasa (2b) del cuerpo de la carcasa (2) y por otro lado en la tapa de la carcasa (6), en la que entre un tambor perforado (5a) de la inserción de criba (5) y una envoltura de la carcasa (2a) del cuerpo de la carcasa (2) está conformado un espacio anular (11) con un soporte de entrada (2d) dispuesto en el suelo de la carcasa con una abertura de entrada (2e), que establece una unión continua para fluidos hacia el espacio interior del tambor perforado (5a), con un soporte de salida (2f) dispuesto en la envoltura de la carcasa (2a) con una abertura de salida (2g) que establece una unión continua para fluidos hacia el espacio anular (11) con al menos una abertura de paso (5e) conformada en la región de la tapa de la carcasa (6) en la inserción de criba (5), conectable opcionalmente, a través de la cual está unido opcionalmente el espacio interior del tambor perforado (5a) con el espacio anular (11), en el que la abertura de paso (5e) está rodeada por un anillo de asiento (5d) que rodea en la parte frontal el tambor perforado (5a), en el que en la abertura de paso (5e), o junto a ella, está conformada una primera superficie de asiento (5f), en el que la abertura de paso (5e), a través de un elemento de cierre (4a) que se desplaza mediante translación, que actúa conjuntamente con una segunda superficie de asiento (4c) con la primera superficie de asiento (5f) se abre o se cierra opcionalmente, estando unido el elemento de cierre (4a) a través de la varilla de la válvula (4e) pasada a través la tapa de la carcasa (6) con un accionamiento (3) que se puede accionar de modo remoto, y estando puenteado este paso con un fuelle (4) que rodea de modo coaxial la varilla de la válvula (4e) y que, por un lado está unido con el elemento de cierre (4a), y por otro lado con la tapa de la carcasa (6)

Criba de tubos acodados para tratamiento de producto aséptico, y procedimiento para la limpieza automática de la criba de tubos acodados.

Campo técnico

La invención se refiere a una criba de tubos acodados para tratamiento de producto aséptico, en particular para su uso en instalaciones para la fabricación de leche de consumo sin gérmenes u otros alimentos sin gérmenes poco vistosos, u otro tipo de productos libres de gérmenes, con un cuerpo de carcasa en forma de copa extendido que está cerrado de modo separable con una tapa de la carcasa, con una inserción de criba extendida en forma de tubo que está orientada con su eje longitudinal al menos en paralelo respecto al eje longitudinal del cuerpo de la carcasa en su interior, y que está alojada por un lado en un suelo de la carcasa del cuerpo de la carcasa, y por otro lado en la tapa de la carcasa de modo intercambiable, estando conformado un espacio anular entre el tambor perforado de la inserción de la criba y una envoltura de la carcasa del cuerpo de la carcasa, con un soporte de entrada dispuesto en el suelo de la carcasa con una abertura de entrada, que establece una unión fluida con el espacio interior del tambor perforado, con un soporte de salida dispuesto en la envoltura de la carcasa con una abertura de salida que establece una unión fluida con el espacio anular, y con al menos una abertura de paso que se puede conectar opcionalmente en la región de la tapa de la carcasa en la inserción de la criba, a través de la cual el espacio interior del tambor perforado está unido opcionalmente con el espacio anular, así como un procedimiento para la limpieza automática de la criba de tubos acodados.

Estado de la técnica

La fabricación de una leche de consumo de larga duración, por ejemplo una denominada leche UHT (UHT: Ultra-Hoch-Temperatur), o una denominada leche ESL (Extended Shelf Life), requiere un proceso conducido de modo aséptico. En este proceso, todos los componentes de la instalación de procesado, en concreto cada uno de ellos, han de cumplir con los requerimientos asépticos, ya que en otro caso, como consecuencia de los microorganismos indeseados, no se puede garantizar el intervalo de tiempo de duración requerido del producto correspondiente.

En este contexto es problemática una denominada criba de tubos acodados que ha de estar dispuesta por regla general, por ejemplo, en instalaciones de UHT por detrás del calentador de alta temperatura en la tubería del producto antes del llenado del producto, para que se retengan impurezas que se pueden producir en forma de suciedad o de requemados o sedimentos que se desprenden del calentador de alta temperatura, y no vayan a parar al producto que se ha de llenar. Los residuos de la criba en la inserción de criba de una criba de tubos acodados de este tipo, así pues, se han de retirar en intervalos temporales definidos, habiéndose de realizar la limpieza de los residuos de la criba y, dado el caso, una esterilización del filtro del tubo acodado en el flujo por medio de una denominada limpieza CIP (CIP: Cleaning in place) o una denominada esterilización SIP (SIP: sterilization in place). Un desmontaje de la criba de tubos acodados con la finalidad de su limpieza llevaría consigo el peligro de una formación de gérmenes, y como consecuencia de ello no se puede aceptar en el caso de tratamiento aséptico de productos.

Una criba de tubos acodados que se pueda limpiar manualmente se conoce, por ejemplo, del documento de la firma M & S ARMATUREN-GMBH, Armaturen, Rohre und Sonderteile aus Edelstahl, 26446 Friedeburg, y conforma hasta el momento, según un estado de la técnica interno a la empresa la base para una criba de tubos acodados automática y que se puede limpiar con el flujo. Para alcanzar estas características, esta criba de tubos acodados disponible de modo estándar se ha modificado de tal manera que en la inserción de la criba en la región de la tapa de la carcasa está conformada al menos una abertura de paso que se puede conectar opcionalmente, a través de la que, en caso de que sea necesario (limpieza), el espacio interior del tambor perforado está unido con el espacio anular conformado entre el tambor perforado y la carcasa de la criba de tubos acodados, estando unido el espacio interior del tubo perforado con la sección de la tubería de producto que se aproxima a la criba de tubos acodados y el espacio anular con la sección de la tubería de producto que sale de la criba de tubos acodados. En este caso, en la limpieza se conserva la permeabilidad del tambor perforado en paralelo al recorrido de la corriente liberado adicionalmente a través de la abertura de paso. La abertura y el cierra de la abertura de paso está realizada a través de un mecanismo de giro que genera el movimiento de giro de un elemento de cierre a modo de pasador. El paso del eje de giro a través de la carcasa de la criba de tubos acodados está provisto de un cierre de lavado, que se ha de admitir con un medio de desinfección (por ejemplo H₂O₂) de modo continuo.

El mecanismo de giro de la criba de tubos acodados genérica esbozada brevemente con anterioridad se ha mostrado con no lo suficientemente fiable, como consecuencia del movimiento de desplazamiento tangencial de los medios de control como no especialmente fácil de limpiar, y como consecuencia de la necesidad de mantener en funcionamiento de modo continuo el cierre de lavado, como muy costoso.

Por medio del documento DE 23 39 891 A1 se conoce un dispositivo de filtrado, en particular para instalaciones de agua doméstica, con el que se puede realizar una limpieza hidráulica del filtro repetible un número de veces cualquiera. Esto se consigue gracias al hecho de que en el recorrido de la corriente del líquido desde el filtro estén dispuestas dos válvulas que se hayan de abrir de modo alternativo, estando asignada la salida de una de las válvulas a un lado del filtro, y la de la otra válvula al otro lado del filtro, y gracias al hecho de que una válvula se haya de abrir alternativamente y la otra al mismo tiempo con la válvula de salida, existiendo así mismo una unión hidráulica desde el filtro a la válvula de salida. Durante el funcionamiento normal, una válvula está abierta mientras que la otra y la válvula de salida están cerradas. En este caso se realiza el flujo a través del filtro en la dirección en la que la suciedad se acumula en el lado contra el flujo. Si se cierra ahora la válvula y se abre al mismo tiempo la otra y la válvula de salida, entonces se produce un flujo a través del filtro en la dirección opuesta, gracias a lo cual la suciedad que se acumula en el filtro se desprende y el líquido que se desprende de él flota saliendo del dispositivo de filtrado a través de la válvula de salida. A la salida del dispositivo de filtrado no puede ir a parar este líquido cargado de suciedad, ya que no existe allí ninguna unión hidráulica.

El objetivo de la presente invención es crear una criba de tubos acodados del tipo descrito al comienzo que experimente en el flujo bajo condiciones asépticas una limpieza y/o una esterilización segura y fiable, sin que se haya de desmontar la inserción de criba cargada con los residuos de la criba de la criba de tubos acodados.

Resumen de la invención

Este objetivo se consigue por medio de una criba de tubos acodados con las características de la reivindicación 1. Las formas de realización ventajosas de la criba de tubos acodados propuesta son objeto de las reivindicaciones subordinadas 2 a 26. Un procedimiento para la limpieza automática de la criba de tubos acodados propuesta está caracterizado por medio de las características de la reivindicación 27. Una configuración ventajosa del procedimiento es objeto de la reivindicación subordinada 28.

La idea de la solución inventiva decisiva reside en el hecho de que en la limpieza de los residuos de la criba se cree un recorrido de corriente automático y opcionalmente separable desde el espacio interior del tambor perforado al espacio anular, que se controla en la región de la abertura de paso desde un elemento de cierre conformado como plato de asiento que se puede desplazar mediante translación. En este caso, la abertura de paso está rodeada por un anillo de asiento que rodea por la parte frontal el tambor perforado, estando conformada en la abertura de paso una primera superficie de asiento que actúa conjuntamente con la segunda superficie de asiento de la parte del elemento de cierre.

Otra idea de solución inventiva fundamental se ha de ver en el hecho de que la realización de la varilla de la válvula que se puede desplazar por medio de traslación, para el accionamiento...

1. Criba de tubos acodados (1) para tratamiento de producto aséptico, con un cuerpo de carcasa (2) extendido en forma de copa, que está cerrado de modo separable con una tapa de la carcasa (6), con una inserción de criba (5) extendida en forma de tubo que está orientada con su eje longitudinal al menos en paralelo al eje longitudinal del cuerpo de la carcasa (2) dentro del mismo, y que está alojada de modo intercambiable, por un lado, en un suelo de la carcasa (2b) del cuerpo de la carcasa (2) y por otro lado en la tapa de la carcasa (6), en la que entre un tambor perforado (5a) de la inserción de criba (5) y una envoltura de la carcasa (2a) del cuerpo de la carcasa (2) está conformado un espacio anular (11) con un soporte de entrada (2d) dispuesto en el suelo de la carcasa con una abertura de entrada (2e), que establece una unión continua para fluidos hacia el espacio interior del tambor perforado (5a), con un soporte de salida (2f) dispuesto en la envoltura de la carcasa (2a) con una abertura de salida (2g) que establece una unión continua para fluidos hacia el espacio anular (11) con al menos una abertura de paso (5e) conformada en la región de la tapa de la carcasa (6) en la inserción de criba (5), conectable opcionalmente, a través de la cual está unido opcionalmente el espacio interior del tambor perforado (5a) con el espacio anular (11), en el que la abertura de paso (5e) está rodeada por un anillo de asiento (5d) que rodea en la parte frontal el tambor perforado (5a), en el que en la abertura de paso (5e), o junto a ella, está conformada una primera superficie de asiento (5f), en el que la abertura de paso (5e), a través de un elemento de cierre (4a) que se desplaza mediante translación, que actúa conjuntamente con una segunda superficie de asiento (4c) con la primera superficie de asiento (5f) se abre o se cierra opcionalmente, estando unido el elemento de cierre (4a) a través de la varilla de la válvula (4e) pasada a través la tapa de la carcasa (6) con un accionamiento (3) que se puede accionar de modo remoto, y estando puenteado este paso con un fuelle (4) que rodea de modo coaxial la varilla de la válvula (4e) y que, por un lado está unido con el elemento de cierre (4a), y por otro lado con la tapa de la carcasa (6).

2. Criba de tubos acodados según la reivindicación 1, caracterizada porque en la posición abierta del elemento de cierre (4a) está alojada de modo flotante la inserción de criba (5), y se puede desplazar de modo limitado en el contorno de un recorrido de desplazamiento (12) axial prefijado.

3. Criba de tubos acodados según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la envoltura de la carcasa (2a) y de tambor perforado (5a) están realizados cada uno de ellos de modo cilíndrico y están dispuestos de modo concéntrico entre ellos.

4. Criba de tubos acodados según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque, vista en la dirección axial, al anillo de asiento (5d) se conecta una carcasa de unión (5g) que rodea el fuelle (4b) y que aloja a éste fundamentalmente en la dirección axial, que en su superficie lateral posee al menos una abertura de unión (5h) hacia el espacio anular (11), porque la carcasa de unión (5g) desemboca en su extremo opuesto al anillo de asiento (5d) en un primer anillo de guiado (5b) que está alojado en una primera entalladura (6c) cilíndrica dispuesta en la tapa de la carcasa (6) con juego radial, y porque en el extremo del tambor perforado (5a) opuesto al anillo de asiento (5d) está dispuesto un segundo anillo de guiado (5i), que está alojado en una segunda entalladura (2h) cilíndrica conformada en el suelo de la carcasa (2b) con juego radial.

5. Criba de tubos acodados según la reivindicación 4, caracterizada porque el primer anillo de guiado (5b) presenta en su superficie lateral, distribuidas a lo largo de su contorno y orientadas al menos de modo axial un número de primeras entalladuras (5k) en forma de ranura, porque la segunda entalladura (2h) cilíndrica presenta en su superficie de contorno, distribuidas a lo largo de su contorno orientadas al menos axialmente un número de segundas entalladuras (2i) en forma de ranura, y porque las ranuras (5k, 2h) correspondientes hacen que las posiciones de alojamiento (5b, 6c; 5i, 2h) del anillo de guiado asignado (5b, 5i) sean más continuas para el fluido.

6. Criba de tubos acodados según la reivindicación 5, caracterizada porque las entalladuras (5k, 2h) presentan además del vector de dirección axial correspondiente un vector de dirección tangencial con el mismo sentido de paso.

7. Criba de tubos acodados según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la primera superficie de asiento (4c) del lado del elemento de cierre y la segunda superficie de asiento (5f) del lado del anillo de asiento están conformados respectivamente en forma de cono, y se corresponden entre ellos.

8. Criba de tubos acodados según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el elemento de cierre (4a) encierra la abertura de paso (5e) en la dirección hacia el suelo de la carcasa (2b).

9. Criba de tubos acodados según una de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizada porque están previstas dos aberturas de unión (5h) que están dispuestas diametralmente.

10. Criba de tubos acodados según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la inserción de criba (5) conforma una unidad intercambiable en su totalidad.

11. Criba de tubos acodados según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque el fuelle (4b) está conformado como fuelle de pliegue o como tubo ondulado, y conjuntamente con el elemento de cierre (4a), por un lado, y una brida de fuelle (4d), por otro lado, conforma una disposición de elemento de cierre (4), que está fabricada en una pieza a partir de politetrafluoretileno (PTFE).

12. Criba de tubos acodados según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque el fuelle (4b) está conformado como fuelle de pliegue o como tubo ondulado, y conjuntamente con el elemento de cierre (4a), por un lado y una brida de fuelle (4d) por otro lado, conforma una disposición de elemento de cierre (4) que está fabricado en una pieza a partir de metal, preferentemente de acero inoxidable.

13. Criba de tubos acodados según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque el accionamiento (3) está realizado de modo que se puede controlar de manera remota y como accionamiento de elevación con un émbolo admitido con medio de presión con reposición de resorte.

14. Criba de tubos acodados según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque una unión de brida (2c, 6a; 2c*, 6a*) une el cuerpo de la carcasa (2) con la tapa de la carcasa (6).

15. Criba de tubos acodados según la reivindicación 14, caracterizada porque las bridas (2c, 6c) están realizadas como bridas de apriete, que unen un primer anillo tensor (7) entre ellas.

16. Criba de tubos acodados según la reivindicación 14, caracterizada porque las bridas (2c*, 6a*) están atornilladas entre ellas.

17. Criba de tubos acodados según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizada porque el accionamiento (3) presenta una brida de accionamiento (3a) conformada como brida de apriete, porque en la tapa de la carcasa (6), en el lado terminal, está prevista una segunda brida de tapa (6b) conformada como brida de apriete, y porque las bridas de apriete (3a, 6b) están unidas a través de un segundo anillo tensor (9) entre ellas.

18. Criba de tubos acodados según la reivindicación 17, caracterizada porque la brida de accionamiento (3a) y la segunda brida de tapa (6b), conjuntamente con el contorno interior de la tapa de la carcasa (6) que se conecta al extremo conformado del fuelle (4b) como brida de fuelle (4d) por arrastre de forma, y lo alojan de modo obturado estáticamente a través del segundo anillo de obturación (10).

19. Criba de tubos acodados según una de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizada porque en la posición de reposo del accionamiento (3) el elemento de cierre (4a) cierra la abertura de paso (5e), y porque sólo por medio de la separación de las bridas de apriete (3a, 6b) el accionamiento (3) y la disposición de elemento de cierre (4) unida con este último a través de la varilla de la válvula (4e) se pueden extraer como un todo de la tapa de la carcasa (6), que puede permanecer unida de modo obturado con el cuerpo de la carcasa (2) a través de un primer anillo de obturación (8).

20. Criba de tubos acodados según una de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizada porque la inserción de criba (5) en el interior de su tambor perforado (5a) encierra un cuerpo de corriente (20) extendido, presentado este último primeros, segundos y terceros medios de desvío (22, 23, 24) que están dispuestos en el orden mencionado y comenzando por la entrada (E) distribuidos a lo largo de su longitud, y generan también una componente de corriente radial con simetría de rotación orientada hacia el tambor perforado (5a).

21. Criba de tubos acodados según la reivindicación 20, caracterizada porque el primer elemento de desvío (22) y el segundo elemento de desvío (23) están realizados respectivamente como casquillos en forma cónica que, vistos en la dirección de la corriente, están orientados abriéndose, y sus ejes de rotación están orientados de modo coaxial respecto al eje longitudinal del tambor perforado (5a), porque el tercer medio de desvío (24) está conformado como disco de choque que está dispuesto de modo centrado en el tambor perforado (5a), y porque los medios de desvío (22, 23, 24) conforman en la parte exterior con el tambor perforado (5a) una ranura anular (28) en forma circular.

22. Criba de tubos acodados según la reivindicación 21, caracterizada porque la primera abertura de paso (25) pequeña está realizada en el primer medio de desvío (22) mayor que la segunda abertura de paso (26) pequeña en el segundo elemento de desvío (23).

23. Criba de tubos acodados según una de las reivindicaciones 20 a 22, caracterizada porque el cuerpo de corriente (20) está formado por al menos una regla distanciadora (21) extendida que presenta frente a la inserción de criba (5) un juego de junta, y en la que están dispuestos los medios de desvío (22, 23, 24) de modo fijo.

24. Criba de tubos acodados según la reivindicación 23, caracterizado porque están previstas cuatro reglas distanciadoras (21) dispuestas de modo distribuido uniformemente a lo largo del contorno del tambor perforado (5a).

25. Criba de tubos acodados según una de las reivindicaciones 20 a 24, caracterizada porque está previsto al menos un primer medio de desvío (22), a continuación al menos un segundo medio de desvío (23), y finalmente el tercer elemento de desvío (24).

26. Criba de tubos acodados según una de las reivindicaciones 20 a 25, caracterizada porque están previstos tres primeros medios de desvío (22), dos segundos medios de desvío (23) y el tercer medio de desvío (24).

27. Procedimiento para la limpieza automática de la criba de tubos acodados (1) según una de las reivindicaciones 1 a 26, caracterizado porque se realiza una limpieza por flujo y/o una esterilización por flujo de la criba de tubos acodados (1) bajo condiciones asépticas según las siguientes etapas: