IT201800005290A1 - Erogatore per l'imbottigliamento della birra e di altri liquidi gassati e schiumosi con sistema d'arresto automatico - Google Patents

Description

EROGATORE PER L’IMBOTTIGLIAMENTO DELLA BIRRA

E DI ALTRI LIQUIDI GASSATI E SCHIUMOSI CON

SISTEMA D’ARRESTO AUTOMATICO

Descrizione

1. Introduzione al nuovo trovato

Il presente trovato ideato per il riempimento di contenitori con birra o altre bevande gassate, riguarda un particolare erogatore di nuova concezione adattabile ai diversi metodi d’imbottigliamento. L’afflusso di birra o di altri liquidi frizzanti all’interno di un contenitore può determinare la formazione di schiuma che, oltre ad ostacolare il riempimento, modifica le caratteristiche del prodotto a causa dell’indesiderata dispersione d’anidride carbonica.

2. Attuale stato dell’arte

Oggi per l’imbottigliamento della birra, in ambito professionale sono impiegate le riempitrici isobariche il cui funzionamento prevede l'uso di mezzi come azoto o anidride carbonica per equilibrare la pressione tra serbatoio e contenitore da riempire (al fine di contrastare la formazione di schiuma). Particolare attenzione deve essere fatta nello smaltimento di tali gas nell'ambiente. Attualmente, nel campo amatoriale per l'imbottigliamento della birra vengono usati erogatori che gestiscono l'afflusso del liquido nella bottiglia (contenitore) o a caduta per gravità o tramite depressione (che creando il vuoto ne richiama il liquido da travasare). Questi erogatori sono i medesimi utilizzati con successo per l'imbottigliamento di vino, olio e altri liquidi non schiumosi, ma per liquidi gassati, essi non prevengono la formazione di schiuma che come si vedrà in seguito rende difficoltosa l’operazione di travaso. I suddetti erogatori prevedono l’imbottigliamento dall’alto del contenitore e, nella migliore delle ipotesi, uno scivolare del liquido lungo le pareti producendo inevitabilmente un effetto di rimescolamento del liquido stesso e un “effetto splash” giungendo al contatto con il fondo del contenitore o con lo stesso liquido in risalita nel travaso. Nel caso specifico dell’imbottigliamento di birra, il rimescolamento del liquido e l'effetto splash provocano un eccessivo rilascio di anidride carbonica e una notevole formazione di schiuma (prima criticità). Durante il riempimento, l'elemento mobile per l'arresto del travaso (se presente nell'erogatore), sarà spinto dalla schiuma formatasi e in risalita nel contenitore, a occludere il condotto di deflusso, con la conseguente interruzione del travaso e quindi un riempimento parziale del contenitore (seconda criticità). L’operatore dovrà quindi attendere la scomparsa della schiuma in modo da poter completare l’operazione di riempimento. Inoltre il metodo che prevede l’imbottigliamento dall'alto determina un’eccessiva esposizione del liquido all'aria, provocando l'ossidazione e di conseguenza la modificazione delle caratteristiche organolettiche (terza criticità).

3. Presentazione del nuovo trovato

Il presente nuovo trovato specifico per birra, liquidi gassati e schiumosi, si propone di risolvere le criticità di sopra descritte attraverso un erogatore a un costo molto contenuto, che effettua il travaso dal fondo del contenitore.

Detto erogatore è utilizzabile per l'imbottigliamento, travasando da:

• serbatoio a caduta per gravità;

• serbatoio in pressione;

• serbatoio per depressione.

Inoltre è dotato di un organo per l'arresto del travaso utilizzabile nei suddetti modi d’imbottigliamento, capace di interrompere il travaso dopo lo smaltimento della schiuma formatasi nella bottiglia da riempire.

Per una migliore comprensione del funzionamento dell'erogatore ideato, sono state allegate le tavole di disegno: FIG 1,2,3,4,5,6,7,8,9 dove al solo titolo indicativo e non limitativo, sono rappresentate:

! la FIG 1, che mostra una sezione verticale dell'erogatore ;

! le FIG. 2,3,4, mostrano nel particolare, lo strumento per l'arresto del travaso in diverse inclinazioni.

! le FIG. 5,6,7,8,9, mostrano in sezione verticale, una sequenza della fase d’imbottigliamento;

Nella FIG 1 sono rappresentati i componenti che formano un organo di tenuta e deflusso (1,2,3,4,5,), a cui è connesso l'organo per l'arresto del travaso (8,9,10,11,12,13), ed un organo per l'afflusso del liquido formato dai componenti (18,19,20,21,22,23). (realizzabili in materiale plastico e o metallico).

Detti elementi sono assemblati per formare l'erogatore in oggetto, da inserire e posizionare nel contenitore da riempire (100).

3.1. Organo di afflusso del liquido

Il suddetto organo per afflusso del liquido (18,19,20,21,22,23) è formato: da un tubo rigido (18) al quale nella sua parte inferiore è collegata una porzione di tubo flessibile (19) al quale a sua volta è connessa la valvola a stelo (20). In questo modo è possibile raggiungere con la valvola di erogazione l'angolo tra la base e la parete della bottiglia anche qualora questa abbia base convessa e di diverse dimensioni. Il componente cilindrico mobile (22), è inserito nel tubo (18) e permette di regolare, tramite vite di ancoraggio (23), l'altezza dei tubi di afflusso del liquido (18,19) e della valvola (20) all'interno del contenitore (per adattare l'erogatore alle diverse altezze dei recipienti da riempire). La molla a compressione (21) inserita esternamente nel tubo (18), frapposta tra il componente cilindrico (22) e l'organo di tenuta e deflusso (1,2,3,4,5), garantisce la tenuta stagna con la bottiglia da riempire e al tempo stesso l'escursione necessaria per raggiungere il fondo del contenitore e l'apertura della valvola a stelo (20).

3.2. organo di tenuta e deflusso

I componenti (1,2,3,4,5) assemblati formano l’organo di tenuta e deflusso. Il componente (1) di forma cilindrica ha la parte superiore di diametro maggiore e la sua parte inferiore di diametro minore da inserire nella bottiglia da riempire (100). Esso presenta un foro verticale (6) che lo attraversa per tutta la sua lunghezza, dove sarà inserito il tubo per l'afflusso del liquido (18). La parte superiore del componente (1) che si appoggia sul collo della bottiglia da riempire, funge da sede per la guarnizione (2) che garantisce la tenuta stagna durante l'operazione di travaso. Nella sommità del componente (1) e' alloggiata una guarnizione a membrana in gomma (3) fissata tramite la flangia (4) e le viti di fissaggio (5), che, aderendo a tenuta stagna sulla superficie esterna del tubo (18) ne evita la fuoriuscita del flusso. Il tubo (18) una volta inserito nel foro (6), forma con il componente (1) un’intercapedine connessa con un foro (7) ad essa perpendicolare, che consente il deflusso della schiuma e del liquido in risalita nella bottiglia (100), e che fluiscono poi nell'organo esterno di arresto del travaso (8,9,10,11,12,13).

3.3. Organo per l’arresto del travaso

Le FIG. 2,3,4, mostrano in particolare, l'organo per l'arresto travaso (8,9,10,11,12,13,), che mediante il condotto filettato ad angolo retto (8) s’innesta nel foro (7), in cui può essere ruotato per consentirne le diverse inclinazioni. I componenti (9,10) assemblati formano una camera cilindrica (14) che converge a forma troncoconica nel condotto a sezione circolare (15) per l'uscita del flusso dalla camera. L'ingresso del flusso all'interno della camera (14) avviene attraverso il suddetto condotto (8) avvitato nella base (9). L'uscita del flusso nell'ambiente esterno avviene attraverso il condotto (17) a sezione circolare, connesso perpendicolarmente al condotto (15). La velocità del flusso e' gestita dal regolatore (13) avvitato nel condotto (17). Nel foro (16), coassiale al condotto (15), è installato uno stelo (12) che scorrendo nel condotto (15) con la testa raggiunge l'interno della camera (14). Il ritorno della testa nella sede di appoggio, tramite molla di richiamo, ne evita la perdita di flusso. Nella camera (14) la sfera (11), libera di muoversi, giace a lato della bocca del condotto di entrata (8) per evitare che venga azionata dall'impatto diretto del flusso. La camera (14) consente anche la permanenza di una piccola quantità di liquido di travaso, rimanente al dì sotto della bocca del condotto di entrata (8) e di uscita (15), in cui, la sfera (11) giace nel fondo. Questo permette al flusso d'aria e della schiuma di attraversare e fuoriuscire dalla camera (14) passando al dì sopra del livello del liquido residuo ed evitando la sfera (11) [FIG 2]. Per gestire la quantità di liquido rimanente all'interno della camera, qualora essa sia in posizione verticale [FIG. 3] e obliqua [FIG. 4], l'organo di arresto del travaso si avvita nel condotto (8), consentendo a quest'ultimo di portare la bocca di entrata più internamente nella camera (14). Dopo la fuoriuscita dell'aria e della schiuma, il liquido in arrivo innesca il movimento della sfera (11), che, essendo di densità leggermente maggiore del liquido da travasare (mediamente per la birra 1,055 Kg/dm3), si muove con estrema facilità verso il foro di uscita (15), provocandone la chiusura e l'immediato arresto del travaso. Lo stelo (12) sarà premuto una volta riempito il recipiente, in modo da spingere la sfera (11) e ripristinare l'apertura del condotto in uscita (15,17), per poi effettuare una nuova operazione di travaso. Variando l'inclinazione dello strumento (8,9,10,11,12,13) se ne regola la sensibilità dell'arresto, in posizione orizzontale (modalità sensibile), fino alla posizione verticale (modalità meno sensibile). Con il regolatore di flusso (13) s’imposta la velocità del flusso. Nel caso di travaso da serbatoio a caduta per gravità e da serbatoio in pressione, o comunque con un flusso limitato del liquido, lo strumento di arresto travaso sarà posizionato perlopiù in orizzontale, [FIG.

2], ed è preferibile che il condotto (8) non s’inoltri all'interno della cavità (14). In caso di travaso da serbatoio per depressione, la pompa di vuoto sarà collegata al regolatore di flusso (13); lo strumento di arresto travaso (8,9,10,11,12,13) sarà posizionato perlopiù in verticale, [FIG.3], per evitare che la forza di aspirazione esercitata sulla sfera (11) e sul liquido residuo ne provochi lo spostamento e la chiusura anticipata del condotto (15). In questo caso la sezione di uscita del raccordo (8) sarà inoltrata all'interno della cavità (14) per consentire la permanenza del liquido necessario a sommergere la sfera (11). Al fine di ottimizzare la sensibilità dell'arresto sono possibili tutte le inclinazioni, da 0° a 90° [FIG. 4].

4. Esempio di funzionamento

Nel caso seguente le FIG. 5,6,7,8,9, mostrano una sequenza della fase d’imbottigliamento, dove s’illustra il funzionamento dell'erogatore utilizzando il metodo di travaso per depressione, che consente di prelevare il liquido dal serbatoio posto inferiormente al piano d’imbottigliamento.

La FIG.5 mostra l'erogatore inserito nella bottiglia da riempire (100); in tal caso l'organo per l'arresto del travaso (8,9,10,11,12,13) è in posizione verticale, con pompa di vuoto (24) collegata al regolatore di flusso (13). Applicando una pressione sull’organo per l’afflusso del liquido (18,19,20,22,23), questo trasla verso il basso comprimendo la molla (21) che spinge l’organo per la tenuta e deflusso (1,2,3,4,5) sul collo della bottiglia, finché il condotto per l’afflusso del liquido (18) che scorre a tenuta stagna attraverso il suddetto organo per la tenuta e deflusso (1,2,3,4,5), FIG. 6, raggiunge la base della bottiglia (100) aprendo la valvola a stelo (20) e dando inizio al travaso del liquido, richiamato dal vuoto creato nella bottiglia. La schiuma formatasi, in risalita con il liquido nella bottiglia FIG.7, defluisce nel condotto (6,7) dell’organo di tenuta e deflusso (1,2,3,4,5) e poi nell'organo di arresto del travaso (8,9,10,11,12,13) che la smaltisce all'esterno. Una volta riempita la bottiglia, il liquido entra nella camera (14) FIG. 8, mettendo in movimento la sfera (11), che si sposta a chiudere il foro del condotto in uscita (15), arrestando il travaso. La sfera (11) rimarrà a chiudere il suddetto foro di uscita perché attratta dalla depressione, per cui sarà necessario premere lo stelo (12) FIG. 9, per ripristinare l'apertura del condotto di uscita (15,17), e effettuare una nuova operazione di travaso.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) “ Erogatore per l’imbottigliamento della birra e di altri liquidi gassati e schiumosi con sistema di arresto del travaso automatico ”, caratterizzato dal comprendere, mezzi per l’afflusso del liquido (18,19,20,22,23), mezzi per la tenuta e il deflusso (1,2,3,4,5) e mezzi per l’arresto del travaso (8,9,10,11,12), assemblati per formare l’erogatore suddetto da inserire ed appoggiare sul collo della bottiglia da riempire, in cui azionando i mezzi per l’afflusso del liquido (18,19,20,22,23) tramite pressione, questi traslano verso il basso affinché il condotto per l’afflusso del liquido (18) che scorre a tenuta stagna attraverso i mezzi per la tenuta e deflusso (1,2,3,4,5), giunga a toccare il fondo della bottiglia con il mezzo di erogazione (20) che aprendosi dà inizio al travaso, limitando la formazione di schiuma, che seguita dal liquido di riempimento in risalita defluisce nel condotto (6,7) del mezzo di deflusso (1), per fluire nei mezzi per l’arresto del travaso (8,9,10,11,12), attraversandone la camera (14) che contiene una sfera libera (11) giacente sul fondo, in posizione non coassiale rispetto al condotto di entrata (8) all’interno della camera (14) e fuoriuscendo all’esterno tramite il condotto di uscita (15,17), dopo di che i liquido che segue, entrando nella camera, sposta la sfera (11) che va ad occludere il condotto di uscita (15) nella camera, interrompendo l’afflusso del liquido; condotto che verrà riaperto da un mezzo di sblocco (12) che raggiunge e sposta detta sfera mobile (11). 2) “ Erogatore…”, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nella camera (14) permane una quantità di liquido residuo, rimanente al disotto del livello delle bocche del condotto di entrata (8) e del condotto di uscita (15) situate all’interno della camera (14). 3) “Erogatore....”, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi per la tenuta e il deflusso (1,2,3,4,5), comprendono un mezzo di deflusso (1) con la parte inferiore di forma cilindrica da inserire nella bottiglia da riempire e la parte superiore di dimensione maggiore da appoggiare sul collo della bottiglia, e forato verticalmente per intero, di diametro tale che inseritovi il condotto di afflusso liquido (18), si formi una intercapedine che connessa ad un foro (7) laterale nel mezzo di deflusso (1), consente la fuoriuscita del flusso dalla bottiglia. 4) “Erogatore…”, secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che i mezzi per la tenuta e deflusso (1,2,3,4,5) comprendono una guarnizione anulare (3) a membrana in gomma, posta sulla sommità del suddetto mezzo di deflusso (1), la quale fissata tramite una flangia (4) e delle viti di fissaggio (5), garantisce la tenuta stagna sulla superficie esterna del condotto di afflusso liquido (18). 5) “Erogatore…”, secondo la rivendicazione 1 e 3, caratterizzato dal fatto che, i mezzi per l'arresto del travaso (8,9,10,11,12) comprendono un condotto (8) di raccordo a gomito di 90° innestato nel foro (7) laterale nel mezzo di deflusso (1) nel quale può ruotare. 6)“ Erogatore...”, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che i mezzi per l'arresto travaso (8,9,10,11,12) comprendono un componente cilindrico (9) forato nella base, che si innesta nel suddetto condotto (8), il quale oltrepassa lo spessore detta suddetta base. 7)”Erogatore...”, secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che i mezzi per l'arresto del travaso (8,9,10,11,12) comprendono un componente (10) avente una cavità cilindrica (14) che converge a forma troncoconica in un condotto cilindrico (15), il quale prosegue in un foro coassiale passante (16) avente diametro inferiore, e un condotto (17) di uscita in ambiente esterno connesso perpendicolarmente al condotto cilindrico (15), e mediante detta cavità cilindrica (14) il componente (10) si innesta al suddetto componente cilindrico (9). 8) “Erogatore...”, secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che i mezzi per l'arresto del travaso (8,9,10,11,12) comprendono uno stelo (12) alloggiato nel suddetto componente cilindrico (10) che sottoposto a pressione esterna scorre nel foro passante (16) fino ad entrare nella cavità (14) attraversando il condotto (15), e disattivando la pressione torna automaticamente nella posizione di partenza. 9) ”Erogatore...”, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi per l'afflusso liquido (18,19,20,22,23) comprendono una porzione di tubo flessibile (19) connesso alla parte inferiore del condotto di afflusso del liquido (18). 10) ”Erogatore...”, secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che i mezzi per l’afflusso del liquido (18,19,20,22,23), comprendono una valvola a stelo (20) connessa alla parte inferiore della porzione di tubo flessibile (19). 11) “Erogatore...”, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi per l'afflusso del liquido (18,19,20,22,23) comprendono un elemento mobile (22) forato, inserito esternamente al condotto di afflusso del liquido (18) e posizionato al di sopra dei mezzi per la tenuta e il deflusso (1,2,3,4,5), la cui posizione regolabile ed ancorabile lungo tale condotto (18), permette di gestire le diverse altezze delle bottiglie da riempire. 12) “ Erogatore...”, secondo la rivendicazione 1 e 11, caratterizzato dal comprendere una molla (21) interposta fra il suddetto componente (22) e i mezzi per la tenuta e il deflusso (1,2,3,4,5), e coassiale al condotto di afflusso del liquido (18), che comprime i suddetti mezzi per la tenuta e deflusso sul collo della bottiglia e consente la traslazione dei mezzi per l'afflusso del liquido (18,19,20,22,23).