ITPR990006A1 - Procedimento e apparato per il riempimento di contenitori con liquidisensibili all'assorbimento di ossigeno durante il riempimento. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo: PROCEDIMENTO E APPARATO PER IL RIEMPIMENTO DI CONTENITORI CON LIQUIDI SENSIBILI ALL’ASSORBIMENTO DI OSSIGENO DURANTE IL RIEMPIMENTO

Fonnano oggetto del presente trovato un procedimento ed un apparato per il riempimento di contenitori con liquidi sensibili all’assorbimento di ossigeno durante il riempimento.

Nel settore degli impianti di imbottigliamento è particolarmente avvertito il problema del riempimento di contenitori con liquidi sensibili all’ossidazione, in particolare quando si devono riempire contenitori che non sopportano pressioni esterne sensibilmente superiori alla pressione interna al contenitore, quali ad esempio contenitori in PET o lattine.

Secondo una prima tecnica nota, il riempimento di liquidi sensibili all’ossigeno avviene in contenitori che ben sopportano significative differenze di pressione tra esterno ed interno, come ad esempio i contenitori in vetro, per i quali sono previsti due diversi procedimenti.

Secondo un primo procedimento di riempimento di tipo noto, detto a singola preevacuazione, si ha una preevacuazione del contenitore mediante pompa per vuoto per creare una pressione interna pari a circa 0, 1 bar assoluti, una successiva iniezione di CO2 alla pressione con cui avviene il riempimento ed infine il riempimento con il liquido sensibile all’ossigeno (ad esempio birra).

Un secondo procedimento di riempimento, anch’esso noto, prevede invece, dopo la prima preevacuazione che crea nel contenitore una pressione di 0,1 bar assoluti, un’iniezione di CO2 sostanzialmente a pressione ambiente, una seconda preevacuazione a 0,1 bar assoluti, una seconda iniezione di CO2 alla pressione con cui avviene il riempimento ed il riempimento finale. E’ evidente che questo secondo procedimento, detto a doppia preevacuazione, consente di ridurre ulteriormente la percentuale residua di ossigeno nel contenitore.

L’iniezione di CO2 può essere sostituita con l’iniezione di un qualsiasi altro gas inerte avente il medesimo scopo.

Quando invece occorre procedere al riempimento di contenitori, come ad esempio le lattine, che non sopportano pressioni esterne molto superiori a quella interna, non si attua la preevacuazione, ma semplicemente un’iniezione più prolungata di gas inerte, tipicamente azoto o CO2, ad una pressione sostanzialmente comparabile con quella atmosferica, fino a che l’ossigeno contenuto nel contenitore sia al di sotto di una soglia desiderata.

E’ evidente come questo procedimento sia però piuttosto empirico (non è sicura infatti la percentuale residua di ossigeno nel contenitore), costoso (per il consumo di gas) e richieda un maggior tempo di esecuzione e quindi possa comportare una riduzione di velocità nel riempimento dei contenitori.

Scopo del presente trovato è quello di eliminare i suddetti inconvenienti e di rendere disponibile un procedimento ed un apparato che consentano di riempire contenitori sensibili a pressioni esterne superiori a quella interna con liquidi sensibili all’ossigeno impiegando una o più preevacuazioni.

Ulteriore scopo è quello di consentire ciò in modo estremamente semplice ed economico.

Detti scopi sono pienamente raggiunti dal procedimento e dall’apparato oggetto del presente trovato che si caratterizzano per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate.

In particolare il procedimento prevede di creare una depressione esterna al contenitore che sia sostanzialmente pari alla depressione creata internamente al contenitore durante una o più preevacuazioni.

L’apparato prevede l’utilizzo di una campana associata a ciascuna valvola di riempimento della riempitrice e conformata in modo tale da racchiudere il contenitore al proprio interno formando una camera in modo tale che la pressione interna del contenitore coincida con quella esterna al contenitore all’interno di detta camera.

Detta campana è conformata in modo tale da poter essere utilizzata anche come falsa bottiglia (cosiddetta “dummy botile”) durante il ciclo di sanificazione della riempitrice.

La campana è inoltre provvista di mezzi che ne consentono l’adattamento a vari formati di contenitori.

Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di una preferita forma di realizzazione illustrata, a puro titolo esemplificativo e non limitativo, nelle unite tavole di disegno, in cui:

- le figure da 1 a 6 illustrano l’apparato in una vista parzialmente sezionata nelle varie fasi del procedimento.

Con riferimento alle figure, con 1 è stata schematicamente indicata una parte di intelaiatura di una macchina riempitrice rotativa, del tipo provvista, secondo una modalità nota, di una pluralità di valvole di riempimento 2 disposte sulla circonferenza della macchina e comprendenti un corpo valvola 3 che ospita un condotto per il gas 4 sfociante in una cannula di livello 5 e un condotto per il liquido 6 sul quale opera un otturatore.

Alla parte inferiore di ciascuna valvola di riempimento è originalmente fissata una campana 7 di forma cilindrica a base circolare (o poligonale) che definisce una camera 10 di dimensioni tali da accogliere un contenitore 8 destinato ad essere riempito con liquido o sostanze sensibili all’assorbimento di ossigeno durante il riempimento.

La campana 7 è provvista inferiormente di un elemento di centraggio 9 scorrevole su guide verticali (come illustrato, oppure su guide elicoidali secondo una variante realizzativa non illustrata) ricavate sulle pareti interne della campana, da una posizione inferiore di accoglimento dell’imboccatura 11 del contenitore (illustrata in figura 1 ) ad una posizione superiore di accoppiamento con la valvola di riempimento (illustrata in figura 3).

Il contenitore 8, che è tenuto nella posizione conetta da guide 14 e 15, poggia su un piattello 12 movimentato da un martinetto 13 e conformato in modo tale da chiudere a tenuta inferiormente la camera 10 con proprie guarnizioni 16 quando il martinetto spinge il contenitore e l’elemento di centraggio in prossimità della valvola di riempimento, come illustrato in figura 3.

Il procedimento oggetto del presente trovato comprende le seguenti fasi: - posizionamento del contenitore sul piattello al di sotto della campana (figura

- sollevamento del piattello con il contenitore verso la valvola di riempimento; la pressione esercitata da una prima camma 17 su un primo pulsante 18 del gruppo valvola di riempimento pone in comunicazione un ambiente in depressione 19, avente una pressione di circa 0,1 bar assoluti, con l’interno del contenitore e la camera 10, attraverso l’elemento di centraggio 9 che è traforato; in tal modo l’interno del contenitore e l’ambiente esterno al contenitore interno alla camera 10 sono portati entrambi ad una medesima pressione, pari circa a 0,1 bar assoluti realizzando una preevacuazione del contenitore che non produce alcuna deformazione del contenitore stesso (figura 2);

- ulteriore salita del piattello fino all’accoppiamento tra l’elemento di centraggio 9 e la valvola di riempimento, iniezione di CO2 alla pressione di riempimento attraverso la cannula 5 e riempimento del contenitore con il liquido attraverso il condotto 6 fino a lambire l’estremità inferiore della cannula di livello (figura 3); questa terza fase (prevista nelle procedure di riempimento a singola preevacuazione) può essere sostituita da una iniezione di CO2 sostanzialmente a pressione atmosferica o ambiente intervenendo sul comando di apertura della valvola (di tipo noto e non illustrato), una seconda preevacuazione mediante ulteriore azionamento del primo pulsante 18, l’iniezione di CO2 alla pressione di riempimento ed il riempimento con il liquido, nel caso sia adottato un riempimento con doppia preevacuazione;

- terminato il riempimento, la pressione esercitata da una seconda camma 20 su un secondo pulsante 21 pone in comunicazione un ambiente 22 a pressione ambiente con la camera 10 attraverso un condotto esterno 23, riequilibrando la pressione tra camera 10 ed ambiente esterno (fase di decompressione della camera esterna, illustrata in figura 4);

- la pressione esercitata da una terza camma 24 su un terzo pulsante 25 pone in comunicazione l’interno del contenitore con l’ambiente esterno tramite un condotto di uscita 26, riequilibrando la pressione tra interno del contenitore ed ambiente esterno (fase di decompressione del contenitore, illustrata in figura 5).

II presente procedimento consente pertanto di effettuare una o più preevacuazioni del contenitore anche se questo non sopporta pressioni esterne maggiori di quella interna, poiché la preevacuazione avviene, per l’utilizzo della campana, in condizioni di equilibrio tra pressione interna ed esterna al contenitore.

Con riferimento alla figura 6, in essa è illustrato un distanziere 27 applicato al piattello 12 nel caso di contenitori di formato più piccolo, per adattare l’apparato a vari formati di contenitori. Infatti le diverse altezze dei contenitori possono essere compensate dall’utilizzo di distanzieri di diverse altezze.

L’adozione della campana 7 consegue un altro importante vantaggio, poiché la campana 7, chiusa inferiormente dal piattello 12, con la riempitrice che funziona a vuoto senza i contenitori 8, può essere utilizzata come falsa bottiglia che consente l’effettuazione del ciclo di sanificazione delle valvole di riempimento della riempitrice.

In tal caso il fluido di sanificazione che penetra nella camera attraverso la valvola di riempimento, fuoriesce dalla camera attraverso il condotto esterno 23 e confluisce nell’ambiente 22 e da qui, tramite tubazioni non illustrate, ritora nell’impianto di preparazione del fluido di sanificazione.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1) Procedimento per il riempimento di contenitori con liquidi sensibili all’assorbimento di ossigeno durante il riempimento, in particolare in macchine riempitrici rotative, del tipo in cui sono previste una o più preevacuazioni del contenitore prima del riempimento, caratterizzato dal fatto che almeno durante la o le preevacuazioni del contenitore, il contenitore è sottoposto ad una pressione esterna sostanzialmente pari a quella interna al contenitore stesso.
2. 2) Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui la pressione interna al contenitore durante le varie fasi del ciclo di riempimento è sempre pari o superiore a quella esterna al contenitore stesso.
3. 3) Apparato per il riempimento di contenitori (8) con liquidi sensibili all’assorbimento di ossigeno durante il riempimento, in particolare in macchine riempitrici rotative dotate di una pluralità di gruppi valvola di riempimento (2), in cui sono previste una o più preevacuazioni del contenitore (8) prima del riempimento, caratterizzato dal fatto che a ciascuna valvola di riempimento (2) è associata una relativa campana (7) conformata in modo tale da definire una camera (10) di dimensioni tali da alloggiare un contenitore (8) e isolata dall’ambiente esterno, nella quale la pressione esterna al contenitore sia sostanzialmente uguale a quella interna al contenitore, almeno durante la o le preevacuazioni.
4. 4) Apparato secondo la rivendicazione 3, in cui la campana (7) è fissata al di sotto della valvola di riempimento (2) ed è inferiormente provvista di un elemento di centraggio (9) che è destinato a ricevere l’imboccatura (1 1) del contenitore (8) ed è scorrevole all’interno della campana stessa da-una posizione inferiore di ricevimento dell’imboccatura del contenitore ad una posizione superiore di accoppiamento con la valvola di riempimento.
5. 5) Apparato secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto di comprendere un martinetto (13) per la movimentazione del contenitore (8) in avvicinamento ed in allontanamento dalla valvola di riempimento (2), provvisto di un piattello (12) di supporto del contenitore conformato in modo tale da accoppiarsi a tenuta con l’estremità inferiore della campana (7), in condizioni di preevacuazione e riempimento del contenitore o di sanificazione della valvola di riempimento.
6. 6) Apparato secondo la rivendicazione 5, in cui la campana (7) chiusa inferiormente dal piattello (12) costituisce una falsa bottiglia attivabile durante i cicli di sanificazione della valvola di riempimento (2).
7. 7) Riempitrice rotativa, caratterizzata dal fatto di impiegare un procedimento secondo le rivendicazioni 1 o 2, o di comprendere un apparato secondo una delle rivendicazioni da 3 a 6.