IT9002924A1 - PERFECTING MACHINES FOR THE PREPARATION AND FILLING OF DRUMS FOR FLUID PRODUCTS - Google Patents
PERFECTING MACHINES FOR THE PREPARATION AND FILLING OF DRUMS FOR FLUID PRODUCTSInfo
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- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
- B08B9/0804—Cleaning containers having tubular shape, e.g. casks, barrels, drums
- B08B9/0817—Cleaning containers having tubular shape, e.g. casks, barrels, drums by agitating or tumbling containers filled with liquid or liquid and abrasive, e.g. chain
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
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- B67C7/00—Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
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- Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
L'invenzione concerne dei perfezionamenti a macchine la preparazione ed il riempimento di fusti per prodotti fluidi e in particolare per i fusti metallici del tipo noto col nome di "fitting" utilizzabili per il confezionamento, la conservazione, il trasporto e la mescita di sostanze liquide alimentari, quali le bibite, la birra e simili. The invention relates to improvements in machines for the preparation and filling of drums for fluid products and in particular for metal drums of the type known as "fitting" which can be used for the packaging, storage, transport and pouring of liquid substances. food, such as soft drinks, beer and the like.
Detti perfezionamenti consistono in una testa di lavaggio con condotti di mandata e di scarico ad apertura e chiusura. automatica controllata, una stazione di rotazione fusti ed una testa di riempimento con condotti di mandata e di scarico ad apertura e chiusura automatica controllati- e con recupero dei residui liquidi. Said improvements consist of a washing head with delivery and discharge ducts with opening and closing. automatic controlled, a drum rotation station and a filling head with delivery and discharge ducts with automatic controlled opening and closing - and with recovery of liquid residues.
Tali perfezionamenti essendo collocati in sequenza su macchine infustatrici organizzate indifferentemente secondo disposizioni in linea, circolari o diverse. These improvements being placed in sequence on drum-filling machines organized indifferently according to in-line, circular or different arrangements.
Le attuali macchine infustatrici sono sostanzialmente costituite da pluralità di stazioni di lavoro sequenziali sulle quali i fusti in arrivo vengono sottoposti a fasi operative di prelavaggio, lavaggio, scarico, essiccazione e riempimento. Current drum-filling machines substantially consist of a plurality of sequential work stations on which the arriving drums are subjected to operating phases of pre-washing, washing, unloading, drying and filling.
Il ciclo di lavorazione completo, pur essendo sostanzialmente efficace, ha messo però in evidenza alcuni inconvenienti. The complete processing cycle, while being substantially effective, has however highlighted some drawbacks.
In particolare si è constatato che durante il prelavaggio ed il lavaggio i getti in pressione di acqua calda, soda o altro prodotto adeguato, non vanno a colpire e a lambire tutte le parti interne dei fusti allo stesso modo, In particular, it was found that during the pre-washing and washing the pressurized jets of hot water, soda or other suitable product, do not hit and lick all the internal parts of the drums in the same way,
una azione detergente disuniforme. a non-uniform detergent action.
Altro grave inconveniente consiste nel fatto che le attuali teste di riempimento non presentano alcun dispositivo di recupero dei liquidi residui, ovvero, ogni qual volta un fusto raggiunge il suo livello di riempimento e l'erogazione di liquido viene interrotta, il residuo di liquido Another serious drawback consists in the fact that current filling heads do not have any residual liquid recovery device, that is, whenever a drum reaches its filling level and liquid delivery is interrupted, the residual liquid
nei condotti di adduzione viene evacuato e scaricato 'saaza possibilità di recupero. in the supply ducts' saaza is evacuated and discharged with the possibility of recovery.
Tale condizione, evidentemente, costituisce inutile spreco di prodotto liquido alimentare, effetto che incide sensibilmente sul costo del prodotto stesso e che può essere anche causa di incontrollabili fenomeni di inquinamenti, per la generazione di elevate concentrazioni di alcune sostanze o componenti negli scarichi industriali. This condition obviously constitutes a useless waste of liquid food product, an effect which significantly affects the cost of the product itself and which can also be the cause of uncontrollable pollution phenomena, due to the generation of high concentrations of some substances or components in industrial waste.
Scopo della presente invenzione è quello di eliminare i suddetti inconvenienti. The object of the present invention is to eliminate the aforementioned drawbacks.
L'invenzione, quale essa è caratterizzata dalle rivendicazioni, risolve il problema per mezzo di perfezionamenti a macchine per la preparazione ed il riempimento di fusti per prodotti fluidi mediante i quali si ottengono i seguenti risultati : The invention, as it is characterized by the claims, solves the problem by means of improvements to machines for the preparation and filling of drums for fluid products by which the following results are obtained:
le fasi di prelavaggio e lavaggio vengono eseguite utilizzando teste di lavaggio comprendenti i condotti di mandat e quelli di scarico ad apertura e chiusura automatica co distributore assiale; il prelavaggio e il lavaggio sono effettuati con getti d'acqua, vapore, soda o altro, da basso verso l'alto, attraverso il condotto centrale co valvolina di non ritorno, con spruzzo a raggera e scaric periferico convogliato e scaricato attraverso le feritoi periferiche del bocchettone centrale dei fusti; l'equalizza zione del lavaggio interno dei fusti lungo tutte le paret è ottenuto per mezzo di una eventuale stazione di rotazione nella quale i fusti vengono fatti ruotare in modo che il contenuto di lavaggio possa lambire uniformemente tutte le superfici interne; il riempimento dei fusti viene effettua to utilizzando teste di riempimento comprendenti i condott di mandata e di evacuazione dei gas interni ad apertur e chiusura automatica con distributore assiale e con recupe ro dei residui liquidi. the pre-washing and washing phases are carried out using washing heads comprising the delivery ducts and the discharge ducts with automatic opening and closing with an axial distributor; pre-washing and washing are carried out with jets of water, steam, soda or other, from bottom to top, through the central duct with non-return valve, with radial spray and peripheral discharge conveyed and discharged through the peripheral slits the central union of the drums; the equalization of the internal washing of the drums along all the walls is obtained by means of a possible rotation station in which the drums are made to rotate so that the washing contents can uniformly lick all the internal surfaces; the filling of the drums is carried out using filling heads comprising the delivery and evacuation ducts of the internal gases with automatic opening and closing with an axial distributor and with recovery of the liquid residues.
I vantaggi conseguiti con il presente trovato consistono essenzialmente nel fatto che i fusti sono sottoposti a più complete ed efficaci azioni di prelavaggio e lavaggio, che il riempimento viene realizzato in modo preciso e corretto e che il recupero del liquido residuo corrispondente alla fase di riempimento di ogni fusto consente un deciso risparmio economico, una riduzione dei costi dei prodotti ed un incremento di produzione. The advantages achieved with the present invention essentially consist in the fact that the drums are subjected to more complete and effective pre-washing and washing actions, that the filling is carried out in a precise and correct way and that the recovery of the residual liquid corresponding to the filling phase of each drum allows a decisive economic saving, a reduction in product costs and an increase in production.
L'invenzione viene di . seguito illustrata e descritta in dettaglio secondo realizzazioni particolari, date solo a scopo esemplificativo e non limitativo, con riferimento agli allegati disegni, in cui: The invention comes from. hereinafter illustrated and described in detail according to particular embodiments, given only by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which:
la fig. 1 illustra una sezione trasversale di una testa di lavaggio in cui, rispetto all'asse di simmetria del pi stone centrale di comando, la parte di destra rappre senta la condizione di chiusura e quella di sinistra l'apertura , fig. 1 shows a cross section of a washing head in which, with respect to the axis of symmetry of the central control piston, the right side represents the closed condition and the left one represents the opening,
la fig. 2 rappresenta una vista-sezione frontale di una fig. 2 represents a front sectional view of a
ne o rotazione dei fusti, ne or rotation of the stems,
la fig. 3 rappresenta la stessa stazione di figura 2 vista in pianta, e fig. 3 shows the same station of Figure 2 as a plan view, and
la fig. 4 illustra una sezione trasversale di una testa di rie pimento in cui, rispetto all'asse di simmetria del pistone centrale di comando, la parte destra rappresenta la condizione di chiusura e quella di sinistra l'apertura. fig. 4 shows a cross section of a filling head in which, with respect to the axis of symmetry of the central control piston, the right part represents the closed condition and the left part represents the opening.
Le figure illustrano esempi di realizzat one di perfezionamen-ti a macchine per la preparazione ed il riempimento di fusti per prodotti fluidi. The figures illustrate examples of embodiment of improvements to machines for the preparation and filling of drums for fluid products.
Tali perfezionamenti, particolarmente adatti per macchine infustatrici in linea o non in linea, nelle stazioni di prelavaggio e lavaggio comprendono delle teste (1) sostanzialmente costituite da un corpo centrale (2) dotato di una incameratura superiore (3) ed una incameratura inferiore (4), coassiali tra loro, al centro delle quali è libero di scorrere un distributore assiale (5) nel quale è presente un condotto centrale (6) con luci radiali (7) . Le luci radiali (7) sono orientate in allineamento con detta incameratura inferiore (4) la quale, a sua volta, è dotata di luce radiale (8) collegata ad almeno una elettrovalvola (9). Analogamente l incameratura superiore (3) è dotata These improvements, particularly suitable for in-line or offline drum-filling machines, in the pre-wash and washing stations comprise heads (1) substantially constituted by a central body (2) equipped with an upper chamber (3) and a lower chamber (4 ), coaxial to each other, in the center of which an axial distributor (5) is free to slide in which there is a central duct (6) with radial ports (7). The radial ports (7) are oriented in alignment with said lower chamber (4) which, in turn, is equipped with a radial port (8) connected to at least one solenoid valve (9). Similarly, the upper chamber (3) is equipped
(11). Il distributore assiale (5) comprende, nellal-sya parte inferiore, un pistone (12) a doppio effetto, pref'eri bilmente ma non di tipo pneumatico. L asta (13) del pistone (12) si estende sul lato opposto al distributore e termina con un puntale (14) che si allinea ad un sensore (15), quale ad esempio una fotocellula. (11). The axial distributor (5) comprises, in the lower part, a double-acting piston (12), preferably but not of the pneumatic type. The rod (13) of the piston (12) extends on the side opposite the distributor and ends with a tip (14) which aligns with a sensor (15), such as a photocell.
In funzionamento, ogni fusto (16) da sottoporre ai trattamenti di prelavaggio e lavaggio viene posizionato capovolto in corrispondenza di una testa (1), col bocchettone centrale (17) allineato al distributore assiale (5) il quale, alla sua estremità superiore, comprende uno spintore (18) con foro di passaggio centrale (19) e scanalature sagomate radiali (20). In operation, each drum (16) to be subjected to the pre-washing and washing treatments is positioned upside down in correspondence with a head (1), with the central union (17) aligned with the axial distributor (5) which, at its upper end, comprises a pusher (18) with a central passage hole (19) and radial shaped grooves (20).
Il foro di passaggio (19) comunica col condotto centrale (6) del distributore assiale (5), mentre le scanalature sagomate (20) comunicano con l'incameratura superiore (3). Il fusto (16) posizionato in allineamento con la testa (1) si appoggia sulla guarnizione (21) della testa stessa ed ivi viene premuto per mezzo di un cilindro pressore superiore, non illustrato. The passage hole (19) communicates with the central duct (6) of the axial distributor (5), while the shaped grooves (20) communicate with the upper casing (3). The stem (16) positioned in alignment with the head (1) rests on the gasket (21) of the head itself and is pressed there by means of an upper pressure cylinder, not shown.
La presenza del fusto (16) nella testa (1) da il consenso automatico al sollevamento del distributore assiale (5), e ciò avviene iniettando aria compressa nella camera inferiore del pistone (12). The presence of the drum (16) in the head (1) gives the automatic consent to the lifting of the axial distributor (5), and this happens by injecting compressed air into the lower chamber of the piston (12).
Il sollevamento del distributore provoca l impegno dello spintore (18) con la valvolina sferica centrale (22) con il tappo di chiusura (23) della soda di passaggio anulare (24), ponendo queste ultime in apertura. In tal modo, l'incameratura inferiore (4) entra in relazione di collegamento col condotto (25) della valvolina sferica (22), attraverso il condotto centrale (6) del distributore (5) e il foro di passaggio (19) dello spintore (18), mentre l'incameratura superiore (3) entra in relazione di collegamento col passaggio anulare (24) del bocchettone centrale (17) attraverso le scanalature sagomate (20). The lifting of the distributor causes the engagement of the pusher (18) with the central spherical valve (22) with the closing cap (23) of the annular passage soda (24), placing the latter in the opening. In this way, the lower chamber (4) enters into connection relationship with the duct (25) of the ball valve (22), through the central duct (6) of the distributor (5) and the passage hole (19) of the pusher. (18), while the upper recess (3) enters into connection with the annular passage (24) of the central union (17) through the shaped grooves (20).
In concomitanza di ciò, hanno inizio le fasi operative: l'elettrovalvola inferiore (9) si apre ed inizia l'erogazione, ad esempio, di acqua calda di prelavaggio che, attraverso l'incameratura (4), il condotto (6), il.foro (19) e il condotto (25) viene immessa all'interno del fusto, con un lancio contro il suo fondo, rivolto verso l’alto, ed una successiva caduta- verso il basso, fino a scaricarsi attraverso le luci radiali (26) del passaggio anulare (24) del bocchettone (17) e l'incameratura superiore (3). At the same time, the operating phases begin: the lower solenoid valve (9) opens and the delivery of, for example, hot pre-wash water begins which, through the chamber (4), the duct (6), the hole (19) and the duct (25) are introduced inside the drum, with a throw against its bottom, facing upwards, and a subsequent fall - downwards, until it is discharged through the radial ports (26) of the annular passage (24) of the union (17) and the upper casing (3).
L'elettrovalvola di scarico (11), in alcune fasi, può essere aperta direttamente per l'evacuazione diretta dei prodotti liquidi, oppure può essere aperta in ritardo per consentire il riempimento più o meno spinto dei fusti (16). The drain solenoid valve (11), in some phases, can be opened directly for the direct evacuation of liquid products, or it can be opened late to allow the more or less intense filling of the drums (16).
In modo analogo vengono svolte le The
sequenziali di: lavaggio con soda o altri prodotti, scarico con pressione di vapore o di altro gas quale il CO2 sequential: washing with soda or other products, discharge with steam pressure or other gas such as CO2
zione con CO2 se lo scarico è fatto con vapore. così via. with CO2 if the discharge is done with steam. etc.
Per questo, in abbinamento alle elettrovalvole (9) e (11), possono essere presenti altre valvole (9'), (11 ) per l'immissione e lo scarico dei differenti prodotti. For this reason, in combination with the solenoid valves (9) and (11), there may be other valves (9 '), (11) for the inlet and discharge of the different products.
La chiusura delle luci del bocchettone (17), al termine delle operazioni suddette ,è ottenuta arretrando il distributore (5) mediante l'immissione d'aria nella camera superiore del pistone (12). Le immissioni d'aria di comando sono fatte attraverso i condotti (50) e (51). The closing of the ports of the union (17), at the end of the above operations, is obtained by moving back the distributor (5) by introducing air into the upper chamber of the piston (12). The control air inlets are made through the ducts (50) and (51).
Secondo un'altra possibile soluzione operativa tra la fase di erogazione e quella di scarico, per garantire all'acqua calda, al vapore, alla soda o altro di lambire perfettamente ed avere la certezza che abbiano esercitato la loro azione su tutta la superficie interna dei fusti (16), questi ultimi vengono preferibilmente sottoposti ad una azione di rotazione. According to another possible operational solution between the delivery and discharge phases, to ensure that hot water, steam, soda or other lick perfectly and be sure that they have exerted their action on the entire internal surface of the stems (16), the latter are preferably subjected to a rotation action.
Per tale operazione ì fusti (16) vengono traslati in una stazione sequenziale nella quale vengono abbrancati da almeno due ganasce contrapposte (28), vincolate ad alberini (29) sorretti da cuscinetti (30). I cuscinetti (30) sono compresi in supporti a slitta (31), scorrevoli in guide fisse (32). Dei pistoni (33), abbinati a giochi di leve (34), comandano la chiusura e/o l'apertura delle gan (28). In almeno uno dì detti supporti è applicato un pistone a doppio effetto (35), di tipo noto, dotato di stelocremagliera che si accoppia con un ingranaggio coassiale ad almeno uno di detti alberini (29). For this operation, the drums (16) are translated into a sequential station in which they are gripped by at least two opposing jaws (28), constrained to shafts (29) supported by bearings (30). The bearings (30) are included in slide supports (31), sliding in fixed guides (32). Pistons (33), combined with levers (34), command the closing and / or opening of the gan (28). In at least one of said supports there is applied a double-acting piston (35), of a known type, equipped with a rack and pinion which is coupled with a gear coaxial to at least one of said shafts (29).
Quando un fusto (16) è abbrancato alle ganasce (28), il pistone a doppio effetto (35) entra in azione in un senso e nel senso opposto per diverse volte, in base al programma di lavoro. Tale movimento del pistone (35) provoca la rotazione in un senso e in quello opposto degli alberini (29) e, di conseguenza,delle medesime ganasce (28) ad esse vincolate, e del fusto (16) abbrancato. When a stem (16) is gripped to the jaws (28), the double-acting piston (35) comes into action in one direction and in the opposite direction several times, according to the work schedule. This movement of the piston (35) causes the rotation of the shafts (29) and, consequently, of the same jaws (28) constrained to them, and of the stem (16) gripped to them in one direction and in the opposite one.
I prodotti compresi all'interno dei fusti (16) sono così obbligati ad esercitare una azione di scorrimento lungo tutte le superfici interne. The products included inside the drums (16) are thus obliged to exert a sliding action along all the internal surfaces.
Dopo un tempo programmato, i fusti vengono traslati alla successiva stazione operativa nella quale è presente un'altra testa (1)), od analoga, attraverso la quale viene eseguita l'evacuazione di tali prodotti in pressione di vapore, CO altro, l'essiccazione in CO e così via. After a programmed time, the drums are moved to the next operating station in which there is another head (1)), or similar, through which the evacuation of these products under pressure of steam, CO other, is carried out. drying in CO and so on.
Nella successiva fase di riempimento, i fusti vengono posizionati in stazioni comprendenti delle teste di caricamento (36) sostanzialmente costituite da un corpo centrale (37) dotato di una incameratura inferiore (38), con luce radiale (39) collegata ad almeno una elettrovalvola (40), ed una incameratura superiore (41) nella quale è scorrevole pistone (42) a doppio effetto, preferibilmente ma non limitatamente di tipo pneumatico, con condotti di immissione d'aria (43) e (44). In the subsequent filling phase, the drums are positioned in stations comprising loading heads (36) substantially constituted by a central body (37) equipped with a lower chamber (38), with radial opening (39) connected to at least one solenoid valve ( 40), and an upper chamber (41) in which a double-acting piston (42) slides, preferably but not limitedly of the pneumatic type, with air intake ducts (43) and (44).
L 'incameratura (41) si collega, per mezzo di una luce (45), ad una conduttura di alimentazione (46). Al centro -diìi detta incameratura inferiore (38) e detto pistone (42), tra loro coassiali, è libero di scorrere un distributore assiale (5) sostanzialmente identico a quello (5) presente nelle testa di lavaggio (1), e già descritto. The chamber (41) is connected, by means of a port (45), to a supply conduit (46). In the center of said lower chamber (38) and said piston (42), coaxial to each other, an axial distributor (5) substantially identical to that (5) present in the washing head (1) and already described is free to slide .
Ogni fusto (16) da riempire viene posizionato capovolto in corrispondenza di una testa di caricamento (36), col bocchettone centrale (17) allineato al distributore assiale (5) e in appoggio sulla guarnizione (21). Each drum (16) to be filled is positioned upside down in correspondence with a loading head (36), with the central union (17) aligned with the axial distributor (5) and resting on the gasket (21).
Come in precedenza, la presenza del fusto (16) dà il consenso automatico al sollevamento del distributore assiale (5), inviando aria nella camera inferiore del pistone (12). As before, the presence of the drum (16) gives the automatic consent to the lifting of the axial distributor (5), sending air into the lower chamber of the piston (12).
Lo spintore (18) provoca l'apertura della valvolina sferica (22) e l'apertura della sede di passaggio (24). In tal modo, 1'incameratura inferiore (38) si collega al condotto (25) del fusto (16), attraverso il condotto centrale (6) del distributore (5) e il foro di passaggio (19) dello spintone (18), mentre 1 'incameratura superiore (41) si collega al passaggio anulare (24) del bocchettone (17), attraverso le scanalature sagomate (20). In tale condizione d'apertura e di collegamento, il pistone scorrevole viene mantenuto verso il basso, con immissione di nella sua camera superiore. The pusher (18) causes the opening of the ball valve (22) and the opening of the passage seat (24). In this way, the lower chamber (38) is connected to the duct (25) of the drum (16), through the central duct (6) of the distributor (5) and the passage hole (19) of the thrust (18), while the upper chamber (41) is connected to the annular passage (24) of the union (17), through the shaped grooves (20). In this condition of opening and connection, the sliding piston is kept downwards, with the introduction of in its upper chamber.
Detto posizionamento consente il collegamento della camera superiore (41) con la luce (45) della conduttura di alimentazione (46). Said positioning allows the connection of the upper chamber (41) with the opening (45) of the supply conduit (46).
In tale condizione, viene dato il consenso di inizio caricamento ed il fluido proveniente dalla conduttura (46) passa nel fusto (16) attraverso la luce (45), la incameratura (41) le scanaluture sagomate (20), il passaggio anulare (24) e le luci radiali (26), mentre attraverso il condotto (25), il foro (19) dello spintore (18), il condotto (6) e le luci (7) del distributore (5), l incameratura (38) e la sua luce (39) e l'elettrovalvola (40), si scarica tutta l'aria presente nel fusto (16) e il CO2· introdotto per l’essiccazione nelle fasi precedenti. In this condition, the consent to start loading is given and the fluid coming from the pipe (46) passes into the drum (16) through the port (45), the chamber (41) the shaped grooves (20), the annular passage (24 ) and the radial ports (26), while through the duct (25), the hole (19) of the pusher (18), the duct (6) and the ports (7) of the distributor (5), the slot (38) and its port (39) and the solenoid valve (40), all the air present in the drum (16) and the CO2 introduced for drying in the previous phases are discharged.
A riempimento avvenuto, il distributore (5) si abbassa la valvola sferica (22) ed il tappo (23) si chiudono e prima che il fusto (16) riempito si sganci e prosegua il suo percorso, il pistone (42) viene fatto salire Il suo spostamento provoca la chiusura della luce di alimentazione (45) e lo scarico del fluido imprigionato nell <1 >incameratura superiore (41) attraverso un condotto laterale (47) Tale fluido viene così recuperato e rimesso in ciclo. Il successivo lavaggio, prima di un nuovo riempimento di fusto,provoca la sola perdita di quel minimo di fluido rimasto nelia zona anulare compresa tra la sommità del pistone (42) vato e il fondo dello spintore (18) abbassato. Tutti comandi dei dispositivi illustrati nell'ambito delle macchiti infustatrici sono di tipo totalmente automatico e le lor sequenze, i loro interventi, la durata di ogni operazion sono regolati e programmati secondo delle esigenze. Tal condizioni vengono preferibilmente ottenute per mezz di dispositivi elettronici, quali PLC. After filling, the distributor (5) is lowered, the spherical valve (22) and the cap (23) close and before the filled drum (16) is released and continues its path, the piston (42) is made to rise Its displacement causes the closure of the supply port (45) and the discharge of the fluid trapped in the upper chamber (41) through a lateral duct (47). This fluid is thus recovered and recycled. The subsequent washing, before a new drum filling, causes only the loss of that minimum of fluid remaining in the annular area between the top of the piston (42) and the bottom of the lowered pusher (18). All the controls of the devices illustrated in the context of the drum-filling machines are of the totally automatic type and their sequences, their interventions, the duration of each operation are regulated and programmed according to requirements. Such conditions are preferably obtained by means of electronic devices, such as PLCs.
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