Valvole personalizzate su macchine per riempimento cartucce

Le valvole asettiche a membrana personalizzate rispondono alle esigenze ATEX e prevengono le contaminazioni di inchiostro nelle macchine per riempimento cartucce. L’esperienza ASCO Numatics al servizio di un’applicazione di successo.

Incaricata da un grande produttore di soluzioni industriali di stampa  di progettare e costruire una macchina per il riempimento di cartucce di inchiostro, la società  belga Sneyders Machine­constructie ha affidato alla ASCO Numatics il compito di progettare e fornire le valvole per i moduli di riempimento. Si tratta di un elemento chiave dell’intera macchina e ASCO Numatics ha dimostrato di possedere le risorse produttive e di progettazione necessarie a fornire speciali valvole a membrana, asettiche e auto-drenanti, con approvazione ATEX, necessarie a un’applicazione così impegnativa.

Progettare insieme
Sneyders ha contattato il team ASCO Numatics dedicato a questo genere di applicazioni, chiedendo un preventivo per valvole speciali. Lavorando insieme al team di progettazione del cliente, i tecnici di ASCO Numatics hanno così stilato le specifiche di prodotto con le caratteristiche meccaniche, i dettagli dimensionali, il tipo di connessione, le posizioni degli ingressi e delle uscite, nonché il rispetto delle norme, Direttiva ATEX compresa. Nell’arco di due giorni, hanno poi realizzato un disegno in Solidworks 3D di una valvola asettica personalizzata. In questo modo, i progettisti di Sneyders hanno potuto verificare che le valvole fossero adatte al design particolarmente compatto della loro macchina. «La tempestiva disponibilità di questo disegno è stata un grande vantaggio, che ha permesso di ridurre il tempo complessivo di progettazione» ha dichiarato Jef Broeckx della Sneyders. «ASCO Numatics ha consegnato le valvole speciali in sole sei settimane, consentendoci di rispettare i tempi di consegna ristretti previsti per la macchina e contribuendo quindi al nostro successo».

La soluzione tecnologica
• Il produttore di soluzioni industriali di stampa produce stampanti industriali utilizzate per riprodurre codici a barre, date di scadenza, ecc. mentre i prodotti si muovono su nastro trasportatore.
L’inchiostro utilizzato dalle stampanti viene fornito in cartucce da 750 ml e l’azienda aveva bisogno di una macchina per riempire le cartucce con inchiostro o con un liquido di pulizia. Poiché la macchina avrebbe riempito cartucce con inchiostri di diversi colori, doveva esserne garantita la facilità di pulizia, per evitare contaminazioni.
Di norma, è importante che gli inchiostri colorati distribuiti non si mescolino ed è proprio in virtù del design auto-drenante che la scelta è caduta sulle valvole asettiche. Si tratta di un aspetto fondamentale perché, senza questa caratteristica, nelle valvole potrebbero rimanere piccole sacche di inchiostro. In genere sono residui difficili da rimuovere e rendono necessaria una pulizia accurata e completa, che assicuri la rimozione di tutto l’inchiostro rimanente.
Le valvole dovevano anche necessariamente avere approvazione ATEX, dato che gli inchiostri distribuiti sono infiammabili; per garantire poi la compatibilità con altre flange di attacco già presenti sulla macchina, le valvole dovevano essere dotate di flange speciali. Ciò ha evitato la necessità di utilizzare adattatori per le valvole, elemento che avrebbe inciso negativamente sui costi e sul tempo di progettazione.

• Sneyders Machineconstructie (parte di Seamco) è tra i principali fornitori di apparecchiature d’imballaggio e imbottigliamento. L’azienda è specializzata nella produzione di macchine lineari per il riempimento, adatte a un’ampia gamma di applicazioni, tra cui il riempimento di oli, saponi, detergenti, prodotti per la cura del corpo e prodotti chimici.
La soluzione proposta da Sneyders per il riempimento delle cartucce è una macchina basata sia su moduli personalizzati che su elementi “su misura”. L’applicazione di riempimento richiede costanza e precisione di risultati, anche alle velocità elevate, e Sneyders ha scelto i flussometri sanitari Micro Motion Emerson, basati sulla tecnologia Co­riolis per la misurazione del flusso di massa. L’esistenza di due moduli di riempimento intercambiabili consente l’utilizzo di un modulo mentre l’altro viene pulito. Un controllore logico programmabile (PLC) offre un controllo totale della macchina.
«ASCO Numatics è riuscita a tradurre le nostre richieste particolari di valvole di controllo in prodotti consegnati velocemente» conclude Jef Broeckx, Sneyders. «Anche quando sono state modificate le caratteristiche del progetto in una fase avanzata e c’è stato bisogno di due valvole aggiuntive, le valvole, complete di attacchi personalizzati, sono state consegnate in sole due settimane».          

Conoscere la capacità di drenaggio delle valvole
Una delle caratteristiche più importanti delle valvole utilizzate in processi asettici è la capacità di drenaggio. Questo è il motivo per cui le valvole a membrana sono le più adatte per le applicazioni nei processi asettici.
Per ottenere un ottimo auto-drenaggio nelle valvole installate orizzontalmente, devono essere presi in considerazione i seguenti parametri:
• corretto design e profili interni del corpo a due-vie;
• qualità della superficie interna del corpo a due-vie;
• assemblaggio della valvola che eviti presenza di cavità;
• posizione di installazione auto-drenante;
• raccordi terminali;
• inclinazione del corpo a due-vie installato;
• consistenza dei fluidi.
I progettisti del sistema e il cliente finale devono accertarsi che vengano soddisfatte le esigenze per ciò che riguarda la capacità di drenaggio delle valvole. Per esempio, è essenziale che la valvola sia installata con una specifica inclinazione, in modo da consentire il drenaggio completo del fluido nella posizione di apertura. Per ottenere un’ottima capacità di drenaggio, si consiglia che i tubi e le valvole siano installati con un’inclinazione dell’1% (10 mm/m) per corse lunghe e del 2% (20 mm/m) per corse brevi. In questo modo viene garantito il totale auto-drenaggio del sistema. Se necessario, l’estremità di uscita del corpo valvola può essere contrassegnata in modo che, quando installata correttamente, il segno attraversi la linea centrale dell’estremità e sia perpendicolare alla tubazione. Inoltre, può essere fornito un accessorio di drenaggio per una facile installazione e regolazione dell’angolo di drenaggio.