IT202100015269A1 - Sistema per depositare materiale alimentare allo stato fluido su un prodotto alimentare - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell?invenzione industriale dal titolo:

?Sistema per depositare materiale alimentare allo stato fluido su un prodotto alimentare?

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una soluzione per depositare materiale alimentare allo stato fluido su un prodotto alimentare.

In particolare la soluzione qui descritta ? stata ideata per la decorazione e caratterizzazione di prodotti alimentari.

Secondo la tecnica nota, una prima tipologia di processi per la decorazione di prodotti alimentari prevede di dosare una crema alimentare su una superficie del prodotto in modo da riprodurre una rappresentazione grafica desiderata.

Una seconda tipologia di processi prevede invece di eseguire, sempre su una superficie del prodotto, un'operazione di stampa tramite un inchiostro alimentare per riprodurre la rappresentazione grafica desiderata.

I processi noti della prima tipologia indicata soffrono l'inconveniente di presentare limitate capacit? di riproduzione grafica sia in termini di complessit? della rappresentazione, sia in termini di precisione e qualit? della rappresentazione realizzata. Inoltre, i volumi di materiale erogabili sulle diverse parti di un medesimo prodotto sono alquanto limitati. Peraltro, le decorazioni ottenute risultano fissate al prodotto debolmente per cui possono staccarsi facilmente, ad esempio, in caso di urti o vibrazioni.

La seconda tipologia sopra indicata di processi di decorazione soffre, invece, l'inconveniente di impiegare sostanze che di per s? danno uno scarso apporto - se non nullo - al carattere organolettico del prodotto alimentare. Inoltre, tali sostanze contengono spesso additivi in genere e ci? pu? ridurre il bacino dei consumatori interessati a prodotti cos? realizzati.

In tale contesto, la presente invenzione propone una nuova soluzione per depositare materiale alimentare allo stato fluido su un prodotto alimentare, che consente di ottenere una serie di vantaggi rispetto ai processi noti discussi, come si dir? nel seguito.

In particolare, la presente invenzione riguarda un sistema presentante le caratteristiche richiamate nella rivendicazione 1.

La presente invenzione riguarda, inoltre, un processo secondo la rivendicazione 6.

Le rivendicazioni formano parte integrante dell'insegnamento qui fornito.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni annessi forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

- la figura 1 rappresenta in maniera schematica una forma di attuazione preferita del sistema qui descritto;

- la figura 2 rappresenta una vista in pianta di una parte del sistema di figura 1;

- la figura 3 rappresenta un'unit? di erogazione del sistema di figura 1 secondo una vista prospettica parzialmente sezionata;

- la figura 4 rappresenta una testa di erogazione dell'unit? di erogazione di figura 3, secondo una vista in sezione secondo il piano di sezione IV-IV indicato in figura 3;

- la figura 5 rappresenta una testa di erogazione dell'unit? di erogazione di figura 3, secondo una vista in sezione secondo il piano di sezione V-V indicato in figura 3;

- la figura 6 rappresenta un diagramma di flusso relativo al processo qui descritto secondo una forma di attuazione preferita;

- la figura 7 rappresenta un ulteriore diagramma di flusso relativo al processo qui descritto secondo una forma di attuazione preferita;

- la figura 8 rappresenta in maniera schematica due fasi successive del processo qui descritto secondo un esempio di applicazione;

- la figura 9 rappresenta in maniera schematica un prodotto alimentare in due fasi successive del processo qui descritto secondo un esempio di applicazione;

- la figura 10 rappresenta un esempio di prodotto alimentare impiegato per il processo qui descritto;

- la figura 11 rappresenta un esempio di prodotto alimentare realizzato tramite il processo qui descritto.

Nella seguente descrizione sono illustrati vari dettagli specifici finalizzati ad una approfondita comprensione delle forme di attuazione. Le forme di attuazione possono essere realizzate senza uno o pi? dei dettagli specifici, o con altri metodi, componenti o materiali ecc. In altri casi, strutture materiali o operazioni noti non sono mostrati o descritti in dettaglio per evitare di rendere oscuri vari aspetti della forma di attuazione.

I riferimenti qui utilizzati sono soltanto per comodit? e non definiscono dunque l'ambito di tutela o la portata delle forme di attuazione.

Come anticipato sopra, la soluzione qui descritta riguarda un sistema e un processo per depositare materiale alimentare allo stato fluido su un prodotto alimentare.

Essa ? stata ideata per decorare prodotti alimentari, ad esempio prodotti da forno, prodotti dolciari, gelati, ecc..

E? da intendersi che gli insegnamenti qui forniti possono applicarsi per prodotti alimentari di qualsiasi tipo, come si render? evidente nel seguito.

In generale, il processo qui descritto comprende le fasi di:

- far avanzare su una linea di trasporto, lungo una direzione di avanzamento, una pluralit? di prodotti alimentari comprendenti, ciascuno, almeno una cavit? per la ricezione del materiale alimentare fluido;

- tramite una camera, rilevare, per ciascun prodotto, la cavit? di ricezione del materiale alimentare;

- sulla base di dati ottenuti dal rilevamento per mezzo della camera, determinare uno o pi? dati indicativi di un volume della cavit? di ricezione del prodotto;

- provvedere lungo la linea di trasporto almeno una unit? di erogazione del materiale alimentare fluido, comprendente una pluralit? di file di ugelli disposti trasversalmente alla direzione di avanzamento;

- selezionare un gruppo di ugelli della pluralit? di file di ugelli attraverso cui erogare il materiale alimentare fluido, in funzione dell?uno o pi? dati indicativi di un volume della cavit? di ricezione del prodotto, precedentemente determinati;

- erogare nella cavit? di ricezione del prodotto una quantit? di materiale alimentare fluido sostanzialmente pari al volume della cavit? di ricezione, attraverso il gruppo di ugelli selezionato,

in cui l?erogazione del materiale alimentare fluido ? effettuata attraverso gli ugelli in rispettivi tempi prestabiliti e mentre il prodotto sulla linea di trasporto avanza al di sotto della pluralit? di file di ugelli.

In vista di quanto sopra, il processo qui descritto prevede, innanzitutto, l'impiego di prodotti alimentari dotati di una cavit? per la ricezione del materiale alimentare fluido.

A tale proposito, la figura 10 rappresenta un esempio di prodotto alimentare per l'esecuzione del processo qui descritto, mentre la figura 11 rappresenta il medesimo prodotto al termine del processo.

Il prodotto alimentare dell'esempio illustrato -indicato complessivamente con il numero di riferimento 100 - comprende quattro cavit? 101 su cui il processo qui descritto ? destinato a riprodurre quattro decori.

Le cavit? 101 presentano, ciascuna, un volume predeterminato V dato dall'area A del fondo della cavit? moltiplicato per la profondit? P della cavit? medesima.

L'area A dipende dalla forma e dall'estensione della cavit? 101 e pu? dunque variare, evidentemente, da un'applicazione all'altra.

D'altro canto, la profondit? P della cavit? 101 pu? essere anche estremamente limitata, ad esempio fra 1 mm e 2 mm, dal momento che la principale funzione della cavit? 101 ? definire un volume predeterminato da riempire col materiale alimentare fluido.

In altre parole, la cavit? 101 fornisce un riferimento ai mezzi di erogazione per dosare una corretta quantit? di materiale alimentare fluido.

Si noti che le cavit? 101 dei prodotti decorati dal sistema possono essere diverse fra loro, in ragione, ad esempio, di tolleranze di lavorazione oppure di tipologie differenti dei prodotti contemporaneamente trattati dal sistema, e il sistema ? in grado di adattare il proprio funzionamento sulla base delle caratteristiche specifiche del singolo prodotto per una sua caratterizzazione ottimale.

Le figure da 1 a 4 illustrano un esempio del sistema qui descritto per dosare materiale alimentare fluido. Tale sistema pu? essere impiegato per implementare il processo sopra indicato.

Il sistema illustrato - complessivamente indicato con il numero di riferimento 1 ? comprende:

- una linea di trasporto 2 per far avanzare, lungo una direzione di avanzamento K, una pluralit? di prodotti 100;

- almeno una camera 4 per rilevare le cavit? 101 dei prodotti 100;

- almeno una unit? 10 per l'erogazione del materiale alimentare all'interno delle cavit? 101 dei prodotti 100.

Con specifico riferimento all'unit? di erogazione 10, essa comprende una pluralit? di file di ugelli 11 disposte trasversalmente alla direzione di avanzamento K.

In forme di attuazione preferite, come quella illustrata, l'unit? di erogazione 10 comprende una pluralit? di teste di erogazione 12, comprendenti, ciascuna, una fila di ugelli 11 disposta trasversalmente alla direzione di avanzamento K.

Le teste di erogazione 12 sono disposte secondo una configurazione a matrice che si estende lungo la direzione di avanzamento K e lungo una direzione H ad essa ortogonale. In questo modo si realizza una disposizione di file di ugelli costituita da serie 11A di file di ugelli 11 allineate secondo la direzione H, che si susseguono lungo la direzione di avanzamento K.

Preferibilmente, le file di ugelli 11 sono orientate lungo rispettive direzioni J fra loro parallele e inclinate rispetto alla direzione di avanzamento K, preferibilmente di un angolo ? compreso fra 3? e 15?, ancora pi? preferibilmente fra 7? e 10?, rispetto alla direzione di avanzamento K. In generale, l?angolo ? pu? essere selezionato in funzione della definizione di rappresentazione che si vuole ottenere: pi? l?angolo ? piccolo, maggiore ? la definizione che pu? essere ottenuta.

In forme di attuazione preferite, come quella illustrata, le file di ugelli 11 sono identiche le une alle altre, presentando in particolare un ugual numero di ugelli 11?, quest?ultimi essendo equi-distanziati fra loro di una distanza D1 uguale per tutte le file di ugelli (v. figura 8).

In forme di attuazione preferite, come quella illustrata, le file di ugelli di una medesima serie 11A sono fra loro equi-distanziate, lungo la direzione H, di una data distanza D2 (v. figura 2).

In forme di attuazione preferite, come quella illustrata, le serie 11A di file di ugelli che si susseguono lungo la direzione K sono fra loro equidistanziate di una data distanza D3 (v. figura 2).

Inoltre, in forme di attuazione preferite, come quella illustrata, ciascuna serie 11A ? disallineata rispetto alla serie che la precede (con riferimento alla direzione di avanzamento K), in particolare spostata lungo la direzione H, in modo che il primo ugello di ciascuna fila della serie (ad eccezione di una fila di estremit?) sia sostanzialmente allineato, lungo la direzione di avanzamento K, con l'ultimo ugello di una fila corrispondente della serie che la precede, e l'ultimo ugello di ciascuna fila della serie sia allineato, lungo la direzione K, con il primo ugello di una fila corrispondente della serie che la precede, o viceversa (v. figura 2).

In questo modo, si garantisce che nell?ambito di due serie 11A consecutive sia realizzata una distribuzione costante e uniforme di ugelli 11? lungo la direzione H, per l'intera larghezza dell'unit? di erogazione 10.

Tra l'altro, si noter? che la distanza effettiva fra i singoli ugelli lungo la direzione H ? pari alla distanza D1 per il seno dell'angolo ? (Figura 8).

Preferibilmente, il numero di teste di erogazione 11 pu? essere funzione della larghezza della rappresentazione che si desidera realizzare.

La disposizione di ugelli sopra descritta permette di realizzare col materiale depositato sul prodotto una rappresentazione con una risoluzione grafica almeno pari a 70 DPI, preferibilmente almeno pari a 100 DPI.

L'unit? di erogazione 10 comprende dispositivi di valvola 20 associati agli ugelli 11? per controllare l'erogazione del materiale alimentare fluido attraverso di essi.

I dispositivi di valvola 20 sono predisposti per essere controllati singolarmente e in maniera indipendente l'uno dall'altro.

In questo modo, attraverso ciascun ugello pu? essere erogato materiale alimentare fluido in quantit? e tempi prestabiliti che possono differire da quelli degli altri ugelli.

A titolo di esempio, le figure 6 e 7 illustrano secondo uno schema a blocchi l?implementazione del processo qui descritto per realizzare il prodotto di figura 10.

Con riferimento alla figura 6, il processo qui descritto prevede di rilevare tramite la camera 4 le cavit? 101 dei prodotti 100 che vengono portati all'unit? di erogazione 10 dalla linea di trasporto 2 (fase 201).

Il sistema 1 comprende un'unit? di controllo 6 configurata per elaborare i segnali ricevuti dalla camera 4 al fine di ricavare uno o pi? dati indicativi del volume della singola cavit? 101 (fase 202).

Preferibilmente, l'unit? di controllo 6 determina l'area in pianta A e la profondit? P della cavit? 101.

A tal fine, l'unit? di controllo 6 pu? includere un'unit? di memoria su cui ? memorizzato un software per l'elaborazione di immagini in grado di ricavare dati di volume (ad esempio i valori di A e P sopra indicati) della cavit? 101 sulla base delle immagini inviate dalla camera 4.

Il software in questione pu? essere un qualsiasi programma informatico noto disponibile in commercio e adatto per gli scopi indicati.

Sulla base dei dati A, P ricavati, l'unit? di controllo 6 ? configurata per selezionare gli ugelli dell'unit? di erogazione 10 che andranno a dosare il materiale alimentare fluido nella cavit? 101 riempiendola completamente (fase 203).

La selezione viene effettuata in modo che gli ugelli selezionati operino il dosaggio del materiale alimentare fluido mentre il prodotto 100 continua ad avanzare lungo la direzione K, senza mai fermarsi.

In un primo passo (fase 203?), l'unit? di controllo 6 individua un primo gruppo di ugelli N1 in funzione dell'area A determinata, che si trovano in rispettive posizioni all?interno della matrice sopra descritta tali per cui gli ugelli possano dosare complessivamente materiale alimentare fluido per ricoprire sostanzialmente l'intera area A.

La selezione del gruppo di ugelli N1 ? dunque effettuata sulla base della forma e delle dimensioni dell'area A.

Si noti ora che gli ugelli vengono comandati per eseguire erogazioni di materiale alimentare fluido con un tempo di apertura determinato in funzione della velocit? di avanzamento del prodotto alimentare. Dal punto di vista teorico il materiale alimentare fluido erogato pu?, dunque, essere schematizzato come un cilindro di base Ai e altezza Hi (Figura 9). La base Ai dipende dalla sezione di efflusso dell'ugello. L'altezza Hi dipende invece dal tempo di apertura dell?ugello di erogazione.

Pertanto, nel passo sopra indicato l'unit? di controllo 6 seleziona un gruppo di ugelli N1 per erogare un insieme di cilindretti di materiale alimentare che vadano a ricoprire totalmente il fondo della cavit? 101, disponendosi su tale fondo l'uno a fianco dell'altro (immagine a) della figura 9).

In un passo successivo (fase 203??), l'unit? di controllo 6 verifica se i cilindretti in questione possono presentare un'altezza Hi pari alla profondit? P della cavit? 101.

Il tecnico del settore comprender? che ci? dipende dalla velocit? di avanzamento dei prodotti 100 sulla linea di trasporto 2: infatti, maggiore ? la velocit? di avanzamento dei prodotti 100, minore ? il tempo in cui la cavit? 101 si mantiene, rispetto al singolo ugello, nella posizione corretta per l'erogazione del materiale alimentare fluido nella posizione prefissata all?interno della cavit? 101. Incidentalmente, si noti che, considerato il movimento costante dei prodotti, le posizioni indicate saranno nella realt? delle regioni circoscritte predefinite.

L'unit? di controllo 6 verifica, quindi, se la velocit? della linea di trasporto 2 ? tale da consentire l'erogazione di cilindretti di altezza Hi pari alla profondit? P.

Nel caso affermativo, gli ugelli potranno erogare cilindretti di materiale alimentare presentanti un'altezza H1 pari alla profondit? P e il gruppo di ugelli N1 eseguir? da solo l'erogazione del materiale alimentare fluido nella cavit? 101.

Nel caso negativo, l'unit? di controllo 6 procede, invece, ad individuare un secondo gruppo di ugelli N2 per erogare un ulteriore insieme di cilindretti di materiale alimentare fluido sostanzialmente uguale all'insieme di cilindretti da erogare dal gruppo di ugelli N1. Nell?operazione di dosatura il secondo insieme di cilindretti si andr? a disporre al di sopra del primo insieme, formando cos? una struttura multistrato (immagine b) della figura 9).

Il passo qui descritto viene ripetuto fino a quando l'unit? di controllo 6 non determina che l'insieme degli strati di cilindretti associati ai gruppi di ugelli gi? selezionati raggiunge un'altezza pari alla profondit? P della cavit? 101. Si noti che non necessariamente la cavit? 101 deve essere riempita fino al bordo superiore della cavit? 101, per cui, in generale, il passo descritto pu? essere ripetuto fino a quando la cavit? 101 non sia stata riempita con un volume di materiale predefinito.

Una volta selezionati gli ugelli necessari per riempire la cavit? 101, l?unit? di controllo 6 comanda i dispositivi di valvola 20 per effettuare l?erogazione di materiale prestabilita (fase 204).

Nelle figure il materiale alimentare fluido erogato viene complessivamente indicato con il numero di riferimento 102.

Per gli ugelli selezionati l'unit? di controllo determina tempi di erogazione prestabiliti, che possono variare da un ugello all'altro in funzione della posizione del singolo ugello all?interno dell?unit? di erogazione 10 ovvero, pi? in generale, in funzione della sua posizione all?interno della pluralit? di file di ugelli prevista.

Come gi? accennato sopra, ogni ugello ? selezionato per erogare materiale alimentare fluido in un dato punto della cavit? 101 e, dunque, nell?operazione di dosaggio, esso viene attivato in un intervallo temporale in cui la cavit? 101 si ritrova al di sotto di questo in una posizione relativa idonea per erogare il materiale alimentare fluido in una posizione predeterminata all'interno della cavit? 101.

Tenendo conto di questo criterio generale, gli ugelli dei singoli gruppi N1, N2, ecc.. possono essere selezionati tra le diverse teste di erogazione 11 in maniera del tutto variabile in funzione delle esigenze e delle circostanze specifiche di ciascuna operazione di erogazione.

Ad esempio, gli ugelli di un medesimo gruppo possono appartenere ad una medesima testa di erogazione 11 oppure a diverse teste di erogazione. Allo stesso modo, due gruppi distinti di ugelli possono includere ugelli di una medesima testa di erogazione oppure di diverse teste di erogazione.

Preferibilmente, gli ugelli dei gruppi N1, N2, ecc.. sono selezionati in modo che, nell?operazione di erogazione, venga dapprima erogato materiale alimentare fluido da parte degli ugelli del primo gruppo N1 e solo successivamente materiale alimentare da parte degli ugelli dell'ulteriore gruppo N2; la stessa separazione di funzionamento viene mantenuta fra il gruppo N2 e un eventuale ulteriore gruppo, e cos? via.

A titolo esemplificativo, la figura 8 illustra due gruppi di ugelli N1, N2 selezionati per riempire una medesima regione di una cavit? 101. Gli ugelli di ciascun gruppo sono selezionati fra teste di erogazione 11 diverse, e gli ugelli del secondo gruppo N2 sono tutti a valle degli ugelli del gruppo N1 rispetto alla direzione di avanzamento K. In questo modo, gli ugelli del secondo gruppo N2 dosano il materiale alimentare fluido solo dopo che il gruppo di ugelli N1 ha completato la sua operazione di dosaggio.

Con riferimento alla figura 7, in una forma di attuazione preferita il processo qui descritto prevede di erogare un secondo materiale alimentare fluido sul primo materiale alimentare fluido depositato nella cavit? 101.

Questo secondo materiale ? indicato nelle figure con il riferimento 104 - ? previsto per completare la decorazione del prodotto 100 e, pertanto, viene dosato in modo da realizzare una ulteriore rappresentazione grafica.

Il processo qui descritto prevede di controllare l'erogazione del secondo materiale fluido sulla base delle caratteristiche della disposizione del primo materiale alimentare gi? depositato sul prodotto 100. In questo modo, ? possibile garantire che le due rappresentazioni realizzate con il primo e il secondo materiale alimentare, rispettivamente, siano coordinate fra di loro.

In particolare, in forme di attuazione preferite (figura 1 e 7), il processo qui descritto comprende:

- tramite una seconda camera 8, rilevare la cavit? 101 del prodotto 100 contenente il primo materiale alimentare fluido;

- sulla base di dati ottenuti dal rilevamento della camera 8, determinare un'area A1 in pianta del primo materiale alimentare nella cavit? 101 (fase 205);

- determinare un?area di riferimento A2 in funzione dell?area A1 precedentemente determinata (fase 206);

- provvedere lungo la linea di trasporto 2 una seconda unit? 30 per l?erogazione di un secondo materiale alimentare fluido (fase 207);

- selezionare un gruppo di ugelli della seconda unit? di erogazione 30 attraverso cui erogare il secondo materiale alimentare fluido, in funzione dell?area di riferimento A2 (fase 208);

- attraverso il gruppo di ugelli selezionato dosare il secondo materiale fluido sul prodotto per ricoprire un?area corrispondente all?area di riferimento A2,

in cui il materiale alimentare fluido ? erogato, attraverso gli ugelli selezionati, in rispettivi tempi prestabiliti e mentre il prodotto 100 sulla linea di trasporto 2 avanza al di sotto della pluralit? di file di ugelli dell?unit? 30 (fase 209).

In vista di quanto sopra, il processo qui descritto prevede di controllare l'erogazione del secondo materiale in funzione di una o pi? caratteristiche dell'area del prodotto ricoperta dal primo materiale alimentare fluido.

La caratteristica o le caratteristiche considerate e la modalit? di controllo eseguita dipendono dalle esigenze delle specifiche applicazioni.

Con riferimento all'esempio qui descritto, il secondo materiale ? previsto per realizzare un decoro concentrico a quello realizzato col primo materiale.

Il controllo eseguito prevede di determinare un'area A2 da realizzarsi con la dosatura del secondo materiale sul primo materiale depositato nella cavit? 101, la cui posizione e le cui dimensioni sono funzione della posizione e delle dimensioni dell'area A1 del primo materiale, affinch? l'area A2 sia ricada in una prestabilita posizione rispetto all'area A1 del primo materiale e in un dato rapporto dimensionale con questa.

Come detto, le caratteristiche analizzate dell'area A1 prodotta col primo materiale e la modalit? di controllo prevista dipendono dalle esigenze delle specifiche applicazioni. Ad esempio, posizione, forma, dimensioni, ecc., possono rappresentare alcune delle caratteristiche analizzate dell'area A1, e il rispetto di una data posizione, geometria, proporzione, forma, ecc. possono essere i criteri del controllo eseguito per determinare l?area A2.

L'unit? di erogazione 30 pu? presentare la medesima struttura dell'unit? di erogazione 10, ed anche la modalit? di controllo degli ugelli pu? corrispondere sostanzialmente a quanto descritto in precedenza.

Solamente si noti che in questo caso l'operazione di dosatura del secondo materiale fluido prevede unicamente di ricoprire un'area predeterminata (pari all?area A2), e non di riempire un volume predefinito. Pertanto, l'operazione di dosatura in questione prevede sempre e unicamente di attivare un singolo gruppo di ugelli per depositare un unico strato di materiale definente l?area A2.

Peraltro, si noter? che l?uso delle camere 4 e 8 offre anche il vantaggio di consentire un?implementazione del processo in cui i prodotti alimentari da decorare vengono alimentati alle unit? di erogazione 10 e 30 in maniera non ordinata e del tutto casuale, in quanto il sistema pu? selezionare gli ugelli destinati all?erogazione del materiale fluido in funzione della posizione dei prodotti alimentari sulla linea di trasporto 2.

Come visto sopra, per eseguire il processo qui descritto i dispositivi valvola 20 associati agli ugelli 11? devono poter essere controllati singolarmente e in maniera indipendente l'uno dall'altro.

Secondo una caratteristica importante del sistema qui descritto (vedere la figura 4), il dispositivo valvola 20 di ciascun ugello ? predisposto con un organo otturatore elettroattuato.

In forme di attuazione preferite, come quella illustrata (figura 5), il dispositivo valvola 20 comprende un organo otturatore 21, che ? costituito da un corpo in materiale elastico presentante una generica conformazione cava definente un bordo perimetrale 21A e una regione centrale 21B.

L'organo otturatore 21 ? disposto all'interno di un condotto 13 della testa di erogazione 12, che alimenta il materiale alimentare agli ugelli 11? della testa.

Il bordo perimetrale 21A ? fissato in una posizione al di sopra del condotto 13 - come si vedr? pi? in dettaglio nel seguito -, mentre la regione centrale 21B risulta mobile all'interno del condotto 13 fra una prima posizione, abbassata, in cui chiude l'ugello 11? impedendo l'erogazione del materiale alimentare fluido attraverso di esso, e una seconda posizione, sollevata, in cui viene aperto un passaggio attraverso l'ugello per l'erogazione del materiale alimentare fluido.

Il movimento della regione centrale 21B rispetto al bordo perimetrale 21A ? consentito grazie all'elasticit? del corpo definente l'organo otturatore 21.

Il dispositivo valvola 20 comprende, inoltre, un solenoide 24 e un elemento magnetico 25 che ? collegato, tramite un'asta 26, alla regione centrale 21B dell'organo otturatore, ed ? mobile per effetto di un'interazione elettromagnetica con il solenoide 24, lungo una direzione di riferimento T sostanzialmente ortogonale alla direzione longitudinale del condotto 13.

Il solenoide 24 e l'elemento magnetico 25 sono predisposti per azionare il movimento della regione centrale 21B dell'organo otturatore dalla posizione abbassata alla posizione sollevata, indicate sopra. Una molla 27 agisce sull?elemento magnetico 25 per riportare la regione centrale 21B nella posizione abbassata.

In forme di attuazione alternative, solenoide 24, elemento magnetico 25 e molla 27, possono essere predisposti per operare esattamente all?opposto.

L?unit? di controllo 6 ? configurata per comandare i solenoidi 24 dei dispositivi valvola 20 dei diversi ugelli 11? in funzione delle letture ottiche eseguite dalle camere 4 e 8, secondo tempi prestabiliti che variano da un ugello all?altro secondo i criteri evidenziati in precedenza.

In forme di attuazione preferite, come quella illustrata, il dispositivo valvola 20 ? alloggiato all'interno di una sede 14 che ? ricavata nella testa di erogazione 12 e si estende lungo la direzione di riferimento T fino a sfociare nel medesimo condotto 13.

Il bordo perimetrale 21A dell'organo otturatore 21 ? fissato tramite organi di fissaggio 15 in corrispondenza di un'apertura 16 attraverso cui la sede 14 sfocia nel condotto 13, in modo che l'organo otturatore 21 nel suo complesso chiuda l?apertura 16 e separi cos? la sede 14 e il dispositivo valvola 20 in essa contenuto dal condotto 13.

Si comprender? che il corpo otturatore 21 ?, dunque, predisposto per operare sia come otturatore del rispettivo ugello 11? sia come elemento di sigillatura della sede 14 in cui ? alloggiato il dispositivo valvola 20.

Come visibile in figura 4, i dispositivi valvola 20 dei diversi ugelli sono montati nella testa di erogazione 12, nella modalit? indicata sopra, secondo una reciproca disposizione che riproduce la disposizione della fila di ugelli 11 nel condotto 13.

D?altro canto, la figura 3 illustra una serie di teste di erogazione 12 lungo la direzione H, e il sistema di alimentazione del materiale alimentare ai rispettivi condotti 13.

In forme di attuazione preferite, come quella illustrata, il sistema di alimentazione comprende una pluralit? di camere 17, distinte e separate, che alimentano, ciascuna, un rispettivo sottogruppo della serie di teste di erogazione 12.

Le camere 17 sono alimentate in parallelo tramite una serie di condotti 18 in derivazione da una sorgente comune 19 di materiale alimentare.

La configurazione sopra descritta permette di determinare all'interno dei condotti 13 pressioni e portate dei flussi di materiale alimentare fluido che sono sensibilmente meno fluttuanti e pi? costanti rispetto al caso in cui i condotti 13 di tutte le teste di erogazione 12 fossero invece alimentati da un?unica camera, ci? favorendo un?erogazione del materiale alimentare fluido attraverso gli ugelli pi? precisa e costante nel tempo.

Peraltro, la Richiedente ha rilevato che, nella fase di chiusura dell?ugello, la spinta della regione centrale 21B contro l?ugello effettuata da parte dell?elemento magnetico 25, fa s? che una porzione della regione centrale 21B si inserisca all'interno del foro dell'ugello, andando cos? a trasmettere al materiale alimentare ancora all?interno di tale foro un impulso che ne facilita l?uscita.

La Richiedente ha potuto constatare che tale azione migliora notevolmente l'erogazione del materiale alimentare fluido, in particolare in applicazioni in cui la quantit? di materiale da erogare ? molto piccola e lo stesso materiale presenta una elevata viscosit?. In queste condizioni i dispositivi tradizionali operano, invece, con molta difficolt?, dal momento che le piccole quantit? da erogare tendono a rimanere intrappolate all'interno dei fori degli ugelli per via dell'elevata viscosit? del materiale.

In forme di attuazione preferite, come quella illustrata, la porzione centrale 21B pu? presentare un?appendice 23 appositamente predisposta per inserirsi all?interno del foro dell?ugello 11?.

A titolo esemplificativo, con riferimento alle figure 2 e 8, la Richiedente ha eseguito sperimentazioni con un sistema presentante le seguenti caratteristiche e operato nelle condizioni sotto indicate:

D1= 8 mm

D2 = 48 mm

D3 = 250 mm

Diametro ugelli: da 0.5 mm ? = ??

Velocit? di avanzamento: 15 m/min

Materiale erogato dal sistema: crema al cioccolato (viscosit? pari a 1400 mPs e limite di scorrimento pari a 2 Pa)

Risoluzione grafica: 150 DPI.

Il minimo volume erogato ? di 0.05 g, per un tempo di dosaggio di 5 ms.

Si noti, infine, che non necessariamente il sistema qui descritto deve essere predisposto per implementare il processo sopra illustrato, per cui componenti quali la camera 4 o la seconda unit? di erogazione 30 possono anche non essere previsti e il sistema qui descritto pu? essere utilizzato per eseguire normali processi di dosatura, portando in ogni caso i vantaggi sopra evidenziati.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno variare, anche in modo significativo, rispetto a quanto qui illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione, cos? come definito dalle rivendicazioni annesse.

Claims (13)

RIVENDICAZIONI

1. Sistema per depositare materiale alimentare allo stato fluido su un prodotto alimentare, comprendente:

- una linea di trasporto (2) per far avanzare una pluralit? di prodotti alimentari (100) lungo una direzione di avanzamento (K);

- almeno una unit? (10) per l'erogazione del materiale alimentare fluido sui prodotti alimentari (100) che avanzano sulla linea di trasporto (2), in cui l?unit? di erogazione (10) comprende una pluralit? di file di ugelli (11) disposte trasversalmente alla direzione di avanzamento (K);

- un?unit? di controllo (6) per controllare l?unit? di erogazione (10),

in cui detta unit? di erogazione (10) comprende un dispositivo di valvola (20) associato a ciascun singolo ugello (11?) e atto a controllare il flusso del materiale alimentare fluido attraverso l?ugello (11?),

il dispositivo di valvola (20) comprendendo:

- un organo otturatore (21);

- un solenoide (24); e

- un elemento magnetico (25) operativamente collegato all?organo otturatore (21) e mobile fra una prima posizione in cui chiude il rispettivo ugello (11?) impedendo l?erogazione del materiale alimentare fluido attraverso di esso, e una seconda posizione in cui viene aperto un passaggio attraverso l?ugello (11?) per l?erogazione del materiale alimentare fluido,

in cui il movimento dell?organo otturatore (21) dalla prima alla seconda posizione, o viceversa, ? azionato dall?elemento magnetico (25) per effetto di un?interazione elettromagnetica con detto solenoide (24).

2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui il dispositivo di valvola ? alloggiato all?interno di una sede (14) che si estende fino a sfociare in un condotto di alimentazione (13) del prodotto alimentare fluido all?ugello (11?), e in cui l?organo otturatore (21) ? costituito da un corpo elastico che chiude detta sede (14) rispetto al condotto di alimentazione (13) e che comprende una porzione otturatrice (21B) operativamente collegata all?elemento magnetico (25) e mobile insieme ad esso.

3. Sistema secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta pluralit? di file di ugelli (11) comprende file di ugelli (11) orientate lungo rispettive direzioni (J) fra loro parallele e trasversali alla direzione di avanzamento (K), preferibilmente secondo un angolo compreso fra 3? e 15?, ancora pi? preferibilmente fra 7? e 10?.

4. Sistema secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detta pluralit? di file di ugelli (11) presenta una configurazione a matrice che si estende lungo la direzione di avanzamento (K) e lungo una direzione (H) a essa ortogonale.

5. Sistema secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui dette file di ugelli (11) presentano tutte uno stesso numero di ugelli (11?), e in cui gli ugelli (11?) di ciascuna fila sono fra loro equidistanziati di una distanza che ? la medesima per tutte le file di ugelli.

6. Sistema secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui detta pluralit? di file di ugelli (11) comprende serie (11A) di file di ugelli allineate secondo la direzione (H) ortogonale alla direzione di avanzamento (K), che si susseguono lungo la direzione di avanzamento (K), e in cui ciascuna serie (11A) di file di ugelli (1) ? disallineata rispetto alle serie di file di ugelli che la precede, con riferimento alla direzione di avanzamento (K), in modo che il primo ugello (11?) di ciascuna fila (11) sia sostanzialmente allineato, lungo la direzione di avanzamento (K), con l'ultimo ugello di una fila corrispondente della serie che la precede, e l'ultimo ugello (11?) di ciascuna fila (11) sia sostanzialmente allineato, lungo la direzione di avanzamento (K), con il primo ugello di una fila corrispondente della serie che la precede, o viceversa.

7. Sistema secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente per ciascuna fila di ugelli (11) un condotto (13) per alimentare il materiale alimentare fluido agli ugelli (11?) della fila (11), e una pluralit? di camere (17), distinte e separate, che sono predisposte per alimentare il materiale alimentare fluido ai condotti di alimentazione (13) di rispettivi sottogruppi della pluralit? di file di ugelli (11), in cui le camere (17) sono alimentate in parallelo tramite una serie di condotti (18) in derivazione da una sorgente (19) comune di materiale alimentare.

8. Sistema secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente almeno una camera (4) per rilevare i prodotti alimentari (100) che avanzano sulla linea di trasporto (2);

in cui l?unit? di controllo (6) ? configurata per controllare l?unit? di erogazione (10) in funzione di dati ottenuti dal rilevamento dei prodotti alimentari effettuato dalla camera (4).

9. Sistema secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detta unit? di controllo (6) ? configurata per comandare i solenoidi (24) dei dispositivi di valvola (20) associati agli ugelli (11?), in funzione di dati ottenuti dal rilevamento dei prodotti alimentari effettuato dalla camera (4), secondo tempi prestabiliti che variano da ugello ad ugello in funzione della posizione dell?ugello all?interno di detta pluralit? di file di ugelli (11).

10. Processo per depositare materiale alimentare allo stato fluido su un prodotto alimentare, comprendente le fasi di:

- far avanzare su una linea di trasporto (2), lungo una direzione di avanzamento (K), una pluralit? di prodotti alimentari (100) comprendenti, ciascuno, almeno una cavit? (101) per la ricezione del materiale alimentare fluido;

- tramite una camera (4), rilevare, per ciascun prodotto (100), la cavit? di ricezione (101) del materiale alimentare fluido;

- sulla base di dati ottenuti dal rilevamento per mezzo della camera (4), determinare uno o pi? dati indicativi di un volume della cavit? di ricezione (101) del prodotto alimentare (100);

- provvedere lungo detta linea di trasporto (2) almeno una unit? (10) per l?erogazione del materiale alimentare fluido, comprendente una pluralit? di file di ugelli (11) disposte trasversalmente a detta direzione di avanzamento (K);

- selezionare un gruppo di ugelli (N1) della pluralit? di file di ugelli attraverso cui erogare il materiale alimentare fluido, in funzione dell?uno o pi? dati (A, P) indicativi di un volume della cavit? di ricezione (101) precedentemente determinati;

- attraverso il gruppo di ugelli (N1) selezionato dosare nella cavit? di ricezione (101) una quantit? di materiale alimentare fluido sostanzialmente pari al volume della cavit? di ricezione (101),

in cui il materiale alimentare fluido ? erogato, attraverso gli ugelli selezionati (N1), in rispettivi tempi prestabiliti e mentre il prodotto sulla linea di trasporto (2) avanza al di sotto della pluralit? di file di ugelli (11).

11. Procedimento secondo la rivendicazione 10, in cui determinare uno o pi? dati indicativi di un volume della cavit? di ricezione include determinare un?area in pianta (A) e una profondit? (P) della cavit? di ricezione (101); e in cui selezionare un gruppo di ugelli include:

- individuare un primo gruppo di ugelli (N1) per ricoprire almeno il fondo della cavit? di ricezione (101), in funzione dell?area determinata (A); e

- individuare un numero di ulteriori gruppi di ugelli (N2) per completare il riempimento dell?intero volume della cavit? di ricezione (101), in funzione della profondit? (P) determinata e della velocit? di avanzamento dei prodotti lungo la direzione di avanzamento (K).

12. Procedimento secondo la rivendicazione 10 o 11, comprendente:

- tramite una camera (4), rilevare la cavit? di ricezione (101) contenente il materiale alimentare in essa precedentemente depositato;

- sulla base di dati ottenuti per mezzo del rilevamento della camera (4), determinare un?area in pianta (A1) del materiale alimentare contenuto nella cavit?;

- determinare un?area di riferimento (A2) in funzione dell?area (A1) precedentemente determinata;

- provvedere lungo detta linea di trasporto (2) una seconda unit? (30) per l?erogazione di un secondo materiale alimentare fluido, comprendente una seconda pluralit? di file di ugelli disposte trasversalmente a detta direzione di avanzamento (K);

- selezionare un gruppo di ugelli della seconda unit? di erogazione (30) attraverso cui erogare il secondo materiale alimentare fluido, in funzione dell?area di riferimento (A2);

- attraverso il gruppo di ugelli selezionato, dosare il secondo materiale sul prodotto (101) per ricoprire un?area corrispondente all?area di riferimento (A2),

in cui il materiale alimentare fluido ? erogato, attraverso gli ugelli selezionati, in rispettivi tempi determinati e mentre il prodotto sulla linea di trasporto (2) avanza al di sotto della pluralit? di file di ugelli (11).

13. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 12, che impiega un sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9.