IT201900002259A1

IT201900002259A1 - HYDRAULIC CAP FOR ANAEROBIC FERMENTATORS

Info

Publication number: IT201900002259A1
Application number: IT102019000002259A
Authority: IT
Inventors: Pietro Recchia
Original assignee: Enolandia S R L
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2020-08-15

Description

TAPPO IDRAULICO PER FERMENTATORI ANAEROBICI HYDRAULIC CAP FOR ANAEROBIC FERMENTATORS

DESCRIZIONE DESCRIPTION

CAMPO DELL’INVENZIONE FIELD OF THE INVENTION

La presente invenzione si riferisce ad un tappo idraulico per fermentatori anaerobici, in particolare per la produzione casalinga di bevande fermentate, quali birra o vino. Il fermentatore, che è un recipiente in cui avviene il processo di fermentazione, è costituito normalmente da un contenitore cilindrico a bocca larga che può essere chiuso, a tenuta di gas, con un coperchio. In detto coperchio è poi previsto un foro di sfiato, normalmente in posizione centrale, dal quale fuoriescono i gas prodotti dal processo di fermentazione, essenzialmente costituiti da anidride carbonica. The present invention refers to a hydraulic stopper for anaerobic fermenters, in particular for the home production of fermented beverages, such as beer or wine. The fermenter, which is a vessel in which the fermentation process takes place, normally consists of a cylindrical container with a wide mouth that can be closed, gas-tight, with a lid. In said lid there is also a vent hole, normally in a central position, from which the gases produced by the fermentation process, essentially consisting of carbon dioxide, escape.

Nel processo di fermentazione anaerobica - che è quello oggi più ampiamente adottato per la produzione di bevande fermentate - occorre evitare che, dopo l’introduzione delle sostanze da fermentare e dei lieviti, possa ancora entrare aria all’interno del recipiente. L’ossigeno contenuto nell’aria darebbe infatti luogo ad indesiderate fermentazioni aerobiche concorrenti. A questo scopo nel foro di sfiato del coperchio del fermentatore viene inserito a tenuta il tubo di ingresso di un cosiddetto tappo idraulico. Con la denominazione di “tappo idraulico”, noto anche in commercio come “gorgogliatore” o semplicemente “fermentatore”, si intende un dispositivo che è in grado, sfruttando la maggiore pressione di gas che si crea all’interno del fermentatore, di permettere la fuoriuscita dei gas di fermentazione, facendoli gorgogliare attraverso un battente di liquido (normalmente acqua, eventualmente additivata con sostanze sanitizzanti) formato attraverso un sifone. L’aria esterna, che si trova ad una pressione inferiore a quella esistente nel fermentatore, non può così entrare all’interno dello stesso ed è quindi possibile ottenere, in modo particolarmente semplice ed efficace, un processo di fermentazione anaerobico. In the anaerobic fermentation process - which is the most widely adopted today for the production of fermented beverages - it is necessary to avoid that, after the introduction of the substances to be fermented and yeasts, air can still enter the container. The oxygen contained in the air would in fact give rise to unwanted competing aerobic fermentations. For this purpose, the inlet tube of a so-called hydraulic plug is inserted tightly into the vent hole of the fermenter lid. With the name of "hydraulic cap", also known on the market as "bubbler" or simply "fermenter", we mean a device that is able, by exploiting the higher gas pressure that is created inside the fermenter, to allow the leaking of fermentation gases, making them bubble through a head of liquid (normally water, possibly with additives with sanitizing substances) formed through a siphon. The external air, which is at a lower pressure than that existing in the fermenter, cannot thus enter the same and it is therefore possible to obtain, in a particularly simple and effective way, an anaerobic fermentation process.

STATO DELLA TECNICA ANTERIORE STATE OF THE PRIOR ART

I tappi idraulici attualmente noti in commercio sono sostanzialmente riconducibili a due diverse tipologie. In una prima tipologia, più semplice e adatta per fermentatori di piccole dimensioni, il tappo idraulico è costituito da un tubo continuo di passaggio dei gas, formato con una doppia ansa, e preferibilmente dotato di allargamenti cilindrici o sferici in corrispondenza della seconda ansa, o ansa più esterna, che viene mantenuta piena di liquido per ottenere la tenuta idraulica. I gas di fermentazione gorgogliano attraverso detto liquido, in corrispondenza delle zone di maggiore diametro che servono a ridurre il trascinamento di liquido all’esterno del tappo idraulico, fuoriuscendo poi all’esterno. Questa tipologia di tappo idraulico – molto economica, dal momento che può essere realizzata come pezzo unico e quindi in una sola operazione di stampaggio di un adatto materiale plastico – presenta tuttavia l’inconveniente di determinare comunque un trascinamento non trascurabile del liquido di tenuta idraulica, ovviamente più elevato durante le fasi di fermentazione più vivace – cosiddetta fermentazione tumultuosa – e richiede quindi un frequente monitoraggio per evitare che la tenuta idraulica venga a mancare per assenza di una quantità sufficiente di liquido all’interno dell’ansa esterna, permettendo quindi l’ingresso di aria all’interno del fermentatore. The currently known hydraulic plugs on the market are substantially attributable to two different types. In a first type, simpler and suitable for small-sized fermenters, the hydraulic cap consists of a continuous gas passage tube, formed with a double loop, and preferably equipped with cylindrical or spherical enlargements in correspondence with the second loop, or outermost loop, which is kept full of liquid to obtain the hydraulic seal. The fermentation gases bubble through said liquid, at the areas of greater diameter which serve to reduce the entrainment of liquid outside the hydraulic cap, then leaking outside. This type of hydraulic cap - very economical, since it can be made as a single piece and therefore in a single molding operation of a suitable plastic material - however, has the drawback of causing non-negligible dragging of the hydraulic sealing liquid, obviously higher during the more lively fermentation phases - so-called tumultuous fermentation - and therefore requires frequent monitoring to prevent the hydraulic seal from being lost due to the absence of a sufficient quantity of liquid inside the external loop, thus allowing the entry of air into the fermenter.

Una seconda tipologia di tappo idraulico, più adatta per fermentatori di maggiori dimensioni e quindi con portate più elevate di gas di fermentazione, è invece quella sostanzialmente costituita da due bicchieri reciprocamente accoppiati. Più precisamente, il tubo di passaggio dei gas si prolunga all’interno di un primo bicchiere, aperto verso l’alto e riempito del liquido di tenuta idraulica, mentre l’estremità libera di detto tubo di passaggio dei gas è ricoperta da un secondo bicchiere, aperto verso il basso e di diametro più piccolo del primo, la cui bocca è mantenuta sommersa nel liquido di tenuta idraulica che riempie il primo bicchiere. Un coperchio esterno antipolvere chiude l’insieme dei due bicchieri, pur permettendo il passaggio dei gas in uscita. Durante il funzionamento, i gas di fermentazione fuoriescono dal fermentatore attraverso il suddetto tubo di passaggio di gas, determinando un incremento di pressione all’interno del secondo bicchiere. Tale incremento di pressione spinge verso il basso il liquido dal secondo bicchiere fino a permetter al gas in esso contenuto di fuoriuscire dal bordo di questo, gorgogliando quindi nel liquido di tenuta idraulica che riempie il primo bicchiere e sfuggendo all’esterno attraverso il coperchio. Grazie a questa disposizione, il trascinamento del liquido di tenuta idraulica è del tutto trascurabile, anche in presenza di portate significative di gas di fermentazione, quali facilmente si possono verificare nella fase iniziale della fermentazione. A fronte di questa migliore funzionalità, i tappi idraulici di questa seconda tipologia presentano un maggior costo di produzione, assemblaggio e magazzino, dal momento che sono costituiti da tre diversi pezzi, e cioè: il primo bicchiere e il tubo di passaggio gas che ne attraversa il fondo; il secondo bicchiere e relativi mezzi di incastro sul primo bicchiere; e il coperchio che chiude l’insieme dei due bicchieri. A second type of hydraulic cap, more suitable for larger fermenters and therefore with higher flow rates of fermentation gas, is the one substantially constituted by two mutually coupled glasses. More precisely, the gas passage pipe extends inside a first cup, open upwards and filled with the hydraulic sealing liquid, while the free end of said gas passage tube is covered by a second cup. , open downwards and with a smaller diameter than the first, whose mouth is kept submerged in the hydraulic sealing liquid that fills the first cup. An external dust cover closes the two glasses together, while allowing the passage of the outgoing gases. During operation, the fermentation gases escape from the fermenter through the aforementioned gas passage tube, causing an increase in pressure inside the second glass. This increase in pressure pushes the liquid from the second cup downwards until the gas contained therein is allowed to escape from the edge of the latter, thus bubbling in the hydraulic sealing liquid that fills the first cup and escaping to the outside through the lid. Thanks to this arrangement, the entrainment of the hydraulic sealing liquid is completely negligible, even in the presence of significant flows of fermentation gas, which can easily occur in the initial phase of fermentation. In view of this improved functionality, the hydraulic plugs of this second type have a higher production, assembly and storage cost, since they are made up of three different pieces, namely: the first cup and the gas passage pipe that passes through them. the bottom; the second cup and relative interlocking means on the first cup; and the lid that closes the whole of the two glasses.

Per contenere il costo di produzione dei tappi idraulici della seconda tipologia suddetta, è stato proposto di realizzare il coperchio antipolvere in un pezzo unico col secondo bicchiere, così che i pezzi da stampare e gestire siano soltanto due. In questo caso il costo del tappo idraulico, pur sempre più elevato di quello dei tappi della prima tipologia ma inferiore a quello dei tappi idraulici in 3 pezzi, diventa dunque più accettabile per i consumatori tenendo conto delle migliori prestazioni che offre la suddetta seconda tipologia di tappi idraulici. In order to contain the production cost of the hydraulic caps of the second aforesaid type, it has been proposed to make the dust cover in a single piece with the second cup, so that the pieces to be molded and managed are only two. In this case, the cost of the hydraulic cap, although still higher than that of the first type of caps but lower than that of the 3-piece hydraulic caps, therefore becomes more acceptable for consumers taking into account the best performance offered by the aforementioned second type of hydraulic plugs.

Tuttavia, il tappo idraulico a doppio bicchiere in 2 pezzi presenta un significativo svantaggio che ne ha penalizzato fino ad oggi la diffusione, svantaggio che è connesso alla procedura di rabbocco del liquido di tenuta idraulica. Come è ben noto agli operatori del settore, infatti, i processi di fermentazione si svolgono in un periodo di tempo abbastanza lungo, dell’ordine delle settimane, durante il quale il liquido di tenuta idraulica contenuto nel tappo idraulico è soggetto al fenomeno dell’evaporazione, tanto più intenso quanto maggiore è la temperatura alla quale avviene la fermentazione. Poiché il coperchio del tappo idraulico deve necessariamente permettere il passaggio dei gas di fermentazione, esso consente ovviamente anche l’allontanamento dei vapori del liquido di tenuta idraulica. Da qui la necessità di provvedere periodicamente al rabbocco di tale liquido, al fine di mantenere il volume dello stesso ad un livello tale da garantire sempre la tenuta desiderata. However, the 2-piece double-cup hydraulic cap has a significant disadvantage that has penalized its diffusion up to now, a disadvantage that is connected to the procedure for topping up the hydraulic sealing liquid. As is well known to operators in the sector, in fact, the fermentation processes take place over a fairly long period of time, in the order of weeks, during which the hydraulic sealing liquid contained in the hydraulic cap is subject to evaporation. , the more intense the higher the temperature at which fermentation takes place. Since the lid of the hydraulic cap must necessarily allow the passage of fermentation gases, it obviously also allows the removal of the vapors of the hydraulic sealing liquid. Hence the need to periodically top up this liquid, in order to keep its volume at a level that always guarantees the desired seal.

Nei tappi idraulici a 3 pezzi questa operazione non comporta alcuna difficoltà; è sufficiente infatti rimuovere il coperchio antipolvere e rabboccare il liquido di tenuta idraulica all’interno del primo bicchiere, il tubo di passaggio dei gas essendo infatti comunque protetto dal secondo bicchiere che rimane infatti costantemente nella sua normale posizione di uso. Nei tappi idraulici a 2 pezzi, al contrario, la rimozione del tappo antipolvere comporta inevitabilmente la contemporanea rimozione del secondo bicchiere, essendo questo realizzato in un pezzo unico col coperchio, e quindi espone all’ambiente esterno l’imboccatura del tubo di passaggio dei gas che è in diretta comunicazione con l’interno del fermentatore. In 3-piece hydraulic plugs this operation does not involve any difficulty; in fact, it is sufficient to remove the dust cover and top up the hydraulic sealing liquid inside the first cup, the gas passage pipe being in fact protected by the second cup which in fact remains constantly in its normal position of use. In the 2-piece hydraulic caps, on the other hand, the removal of the dust cap inevitably involves the simultaneous removal of the second cup, since it is made in a single piece with the lid, and therefore exposes the mouth of the gas passage pipe to the external environment. which is in direct communication with the inside of the fermenter.

Questa operazione comporta dunque due evidenti inconvenienti. Un primo inconveniente è che la rimozione del coperchio interrompe la tenuta idraulica e mette l’interno del fermentatore in contatto diretto con l’atmosfera, permettendo quindi l’ingresso non desiderato di aria all’interno del fermentatore per tutto il tempo necessario per eseguire il rabbocco. Il secondo inconveniente è invece legato alla difficoltà di versare il liquido di rabbocco nel primo bicchiere senza che, accidentalmente, una parte di tale liquido cada anche dentro l’imboccatura aperta del tubo di passaggio dei gas, che è infatti in posizione centrale all’interno del primo bicchiere, andando quindi ad inquinare il materiale contenuto nel fermentatore con il liquido di rabbocco, normalmente costituito da acqua e additivi sanitizzanti. This operation therefore involves two obvious drawbacks. A first drawback is that the removal of the lid interrupts the hydraulic seal and puts the inside of the fermenter in direct contact with the atmosphere, thus allowing the unwanted entry of air into the fermenter for as long as necessary to perform the topping up. The second drawback is instead linked to the difficulty of pouring the top-up liquid into the first cup without accidentally a part of this liquid also falling into the open mouth of the gas passage pipe, which is in fact in a central position inside. of the first glass, thus polluting the material contained in the fermenter with the topping up liquid, normally consisting of water and sanitizing additives.

Inoltre i tappi idraulici a 2 pezzi soffrono, seppure in misura più contenuta, dello stesso inconveniente già discusso per i tappi idraulici del primo tipo in quanto – a causa delle ridotte dimensioni del dispositivo, e inoltre del fatto che il coperchio antipolvere deve comunque lasciare un ampio passaggio per i gas nell’appoggio sul primo bicchiere - le bolle di gas che attraversano il tappo idraulico possono determinare un trascinamento del liquido di tenuta idraulica oltre il bordo del primo bicchiere – specie quando la portata di gas è più elevata, come avviene durante la fermentazione tumultuosa – determinando quindi una progressiva riduzione del battente liquido, fino alla completa perdita di tenuta idraulica in mancanza di un tempestivo intervento di rabbocco da parte dell’utilizzatore. Furthermore, the 2-piece hydraulic plugs suffer, albeit to a lesser extent, from the same drawback already discussed for the first type hydraulic plugs since - due to the small size of the device, and also the fact that the dust cover must in any case leave a large passage for the gases in the support on the first cup - the gas bubbles passing through the hydraulic cap can cause the hydraulic seal liquid to be dragged over the edge of the first cup - especially when the gas flow rate is higher, as occurs during the tumultuous fermentation - thus determining a progressive reduction of the liquid head, up to the complete loss of hydraulic seal in the absence of a timely refilling intervention by the user.

Il problema affrontato dalla presente invenzione è dunque quello di predisporre un tappo idraulico per fermentatori anaerobici del tipo a 2 pezzi - che quindi permette di godere dei vantaggi dei tappi idraulici a doppio bicchiere ad un costo più contenuto - che sia tuttavia esente dagli inconvenienti sopra esposti dei tappi idraulici a 2 pezzi attualmente noti sul mercato. The problem faced by the present invention is therefore that of providing a hydraulic cap for anaerobic fermenters of the 2-piece type - which therefore allows to enjoy the advantages of double-cup hydraulic caps at a lower cost - which is however free from the drawbacks described above. of the 2-piece hydraulic plugs currently known on the market.

Nell’ambito di questo problema, un primo scopo dell’invenzione è dunque quello di offrire un tappo idraulico a 2 pezzi che permetta il mantenimento di una corretta e costante condizione anaerobica del fermentatore, anche durante l’operazione di rabbocco del liquido di tenuta idraulica. Within this problem, a first object of the invention is therefore to offer a 2-piece hydraulic cap which allows the maintenance of a correct and constant anaerobic condition of the fermenter, even during the topping up of the hydraulic sealing liquid. .

Un altro scopo dell’invenzione è poi quello di permettere un’operazione di rabbocco facile, veloce e sicura, e cioè che non richieda una particolare perizia o cura da parte dell’utilizzatore per evitare che il liquido di rabbocco finisca accidentalmente anche all’interno del fermentatore. Another object of the invention is then to allow an easy, fast and safe topping up operation, that is, that does not require a particular skill or care on the part of the user to prevent the top up liquid from accidentally ending up inside as well. of the fermenter.

Un ulteriore scopo dell’invenzione è infine quello di offrire un tappo idraulico a 2 pezzi che sia esente dal problema di perdite del liquido di tenuta idraulica, a causa del trascinamento operato dai gas di fermentazione, specialmente durante la fermentazione tumultuosa. Finally, a further purpose of the invention is to offer a 2-piece hydraulic cap that is free from the problem of leaks of the hydraulic sealing liquid, due to the entrainment operated by the fermentation gases, especially during the tumultuous fermentation.

DESCRIZIONE SOMMARIA DELL’INVENZIONE SUMMARY DESCRIPTION OF THE INVENTION

Questo problema viene risolto e questi scopi vengono raggiunti mediante un tappo idraulico a 2 pezzi avente le caratteristiche definite nella rivendicazione 1. Altre preferite caratteristiche di detto tappo idraulico vengono definite nelle rivendicazioni secondarie. This problem is solved and these objects are achieved by means of a 2-piece hydraulic plug having the characteristics defined in claim 1. Other preferred characteristics of said hydraulic plug are defined in the secondary claims.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del tappo idraulico per fermentatori anaerobici secondo la presente invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita della stessa, fornita a puro titolo esemplificativo e non limitativo ed illustrata nei disegni allegati, nei quali: Further characteristics and advantages of the hydraulic cap for anaerobic fermenters according to the present invention will in any case become better evident from the following detailed description of a preferred embodiment thereof, provided purely by way of non-limiting example and illustrated in the attached drawings, in which:

fig. 1 è una vista frontale del tappo idraulico a 2 pezzi della presente invenzione, con i due pezzi separati e distanziati; fig. 1 is a front view of the 2 piece hydraulic plug of the present invention, with the two pieces separated and spaced apart;

fig. 2 è una vista in pianta del tappo idraulico a 2 pezzi della presente invenzione; fig. 2 is a plan view of the 2 piece hydraulic plug of the present invention;

fig. 3 è una vista in sezione longitudinale del tappo idraulico rappresentato in fig. 1, secondo la linea F-F di fig. 2; fig. 3 is a longitudinal sectional view of the hydraulic plug shown in fig. 1, according to the line F-F of fig. 2;

fig. 4 è una vista in sezione longitudinale del tappo idraulico rappresentato in fig. 1, secondo la linea G-G di fig. 2; fig. 4 is a longitudinal sectional view of the hydraulic plug shown in fig. 1, according to the line G-G of fig. 2;

fig. 5 è una vista frontale del tappo idraulico a 2 pezzi della presente invenzione, con i due pezzi assemblati in posizione di uso; fig. 5 is a front view of the 2-piece hydraulic plug of the present invention, with the two pieces assembled in the position of use;

fig. 6 è una vista in sezione longitudinale del tappo idraulico rappresentato in fig. 5, secondo la linea F-F di fig. 2; e fig. 6 is a longitudinal sectional view of the hydraulic plug shown in fig. 5, according to the line F-F of fig. 2; And

fig. 7 è una vista in sezione longitudinale del tappo idraulico rappresentato in fig. 5, secondo la linea G-G di fig. 2. fig. 7 is a longitudinal sectional view of the hydraulic plug shown in fig. 5, according to the line G-G of fig. 2.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA PREFERITA FORMA DI ESECUZIONE DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED FORM OF IMPLEMENTATION

Secondo la presente invenzione, al fine di risolvere il problema sopra evidenziato con una soluzione semplice dal punto di vista costruttivo, di facile applicazione e di grande efficacia, il tappo idraulico a 2 pezzi comprende una vaschetta di carico del liquido di tenuta idraulica, incorporata allo stesso coperchio antipolvere e in comunicazione con l’interno del primo bicchiere tramite fori formati in posizione opportuna nel coperchio. Secondo un’altra interessante caratteristica dell’invenzione, detti fori fungono anche da aperture di sfiato per l’uscita dei gas di fermentazione, dal momento che la chiusura del coperchio sul primo bicchiere presenta una tenuta sufficiente ad impedire ogni fuoriuscita dal bicchiere del liquido di tenuta idraulica in quella zona. According to the present invention, in order to solve the problem highlighted above with a simple solution from the constructive point of view, easy to apply and highly effective, the 2-piece hydraulic cap comprises a tank for filling the hydraulic sealing liquid, incorporated in the same dust cover and in communication with the inside of the first cup through holes formed in a suitable position in the cover. According to another interesting feature of the invention, said holes also act as vent openings for the exit of the fermentation gases, since the closure of the lid on the first beaker has a sufficient seal to prevent any leakage of the liquid from the beaker. hydraulic seal in that area.

Grazie a questa costruzione, il rabbocco del liquido di tenuta idraulica può essere eseguito, in modo facile e rapido, semplicemente versando detto liquido nella suddetta vaschetta di carico, dalla quale il liquido cade poi direttamente all’interno del primo bicchiere. Ne segue dunque che per eseguire l’operazione di rabbocco non è più necessario aprire il tappo idraulico e non viene quindi interrotta la condizione anaerobica all’interno del fermentatore. Inoltre, dal momento che il coperchio antipolvere e il secondo bicchiere rimangono permanentemente in posizione durante l’operazione di rabbocco, non vi è alcuna possibilità che il liquido di tenuta idraulica possa entrare nel tubo di passaggio dei gas che rimane infatti costantemente protetto all’interno del secondo bicchiere. Eventuale liquido di rabbocco versato in eccedenza nella vaschetta di carico si verserebbe quindi necessariamente al di fuori del tappo idraulico, e quindi sulla superficie esterna del fermentatore, senza cioè provocare alcun inquinamento del materiale contenuto all’interno del fermentatore. Thanks to this construction, the topping up of the hydraulic sealing liquid can be performed, easily and quickly, simply by pouring said liquid into the aforementioned filling tank, from which the liquid then falls directly into the first cup. It follows therefore that to perform the topping up operation it is no longer necessary to open the hydraulic cap and therefore the anaerobic condition inside the fermenter is not interrupted. Furthermore, since the dust cover and the second cup remain permanently in position during the topping up operation, there is no possibility that the hydraulic sealing liquid can enter the gas passage pipe which in fact remains constantly protected inside. of the second glass. Any top-up liquid poured in excess into the loading tank would therefore necessarily pour out of the hydraulic cap, and therefore onto the external surface of the fermenter, without causing any pollution of the material contained inside the fermenter.

Inoltre, si consegue anche il rilevante vantaggio di impedire perdite del liquido di tenuta idraulica all’esterno durante il periodo di fermentazione tumultuosa, durante il quale vi è un elevato sviluppo di gas. In questo caso, infatti, il liquido eventualmente trascinato dai gas di fermentazione oltre i suddetti fori di sfiato si raccoglie sul fondo della vaschetta di carico e rientra quindi immediatamente nel primo bicchiere non appena una bolla di gas abbia attraversato i fori di sfiato. Furthermore, it also achieves the significant advantage of preventing leakage of the hydraulic sealing liquid to the outside during the period of tumultuous fermentation, during which there is a high development of gas. In this case, in fact, the liquid possibly dragged by the fermentation gases beyond the aforementioned vent holes collects at the bottom of the loading tray and therefore immediately re-enters the first beaker as soon as a gas bubble has passed through the vent holes.

Nella forma di esecuzione illustrata nei disegni, che costituisce una versione attualmente preferita del tappo idraulico dell’invenzione, è possibile vedere in dettaglio forma e dimensioni dei due pezzi che costituiscono il tappo idraulico sopra descritto (fig. 1) e precisamente il pezzo inferiore Pi che comprende il primo bicchiere 1, aperto verso l’alto, e il tubo di passaggio dei gas 2 e il pezzo superiore Ps che comprende il secondo bicchiere 3, aperto verso il basso, e il coperchio antipolvere 4. Secondo la presente invenzione, il pezzo superiore Ps del tappo idraulico comprende inoltre una vaschetta di carico 5 formata sulla sommità del coperchio antipolvere 4, come chiaramente visibile nelle figure in sezione 3, 4, 6 e 7. Inoltre, il coperchio 4 presenta un bordo esterno avente una forma tale da realizzare un accoppiamento a pressione sul primo bicchiere 1, e quindi una chiusura a sostanziale tenuta dei gas di fermentazione e del liquido di tenuta idraulica. La tenuta di tale chiusura può essere anche ulteriormente migliorata, utilizzando per la fabbricazione del pezzo superiore Ps un materiale plastico meno rigido di quello utilizzato per il pezzo inferiore Pi. In the embodiment illustrated in the drawings, which constitutes a currently preferred version of the hydraulic plug of the invention, it is possible to see in detail the shape and dimensions of the two pieces that make up the hydraulic plug described above (fig. 1) and precisely the lower piece Pi which comprises the first cup 1, open upwards, and the gas passage tube 2 and the upper part Ps which comprises the second cup 3, open towards the bottom, and the dust cover 4. According to the present invention, the upper piece Ps of the hydraulic plug also comprises a loading basin 5 formed on the top of the dust cover 4, as clearly visible in the figures in section 3, 4, 6 and 7. Furthermore, the cover 4 has an outer edge having a shape such as to realize a pressure coupling on the first cup 1, and therefore a substantially tight seal of the fermentation gases and of the hydraulic sealing liquid. The sealing of this closure can also be further improved by using a less rigid plastic material for the manufacture of the upper piece Ps than that used for the lower piece Pi.

Nella versione illustrata nei disegni, la vaschetta di carico 5 è di tipo aperto verso l’alto ed ha preferibilmente un fondo 7 conico o bombato, in modo da convogliare in direzione periferica il liquido di tenuta idraulico versato nella vaschetta di carico 5, e precisamente verso un canale periferico circolare delimitato dalla parete esterna 8, aggettante dal coperchio antipolvere 4, che definisce il bordo esterno della vaschetta di carico 5. All’interno di detto canale periferico si aprono due fori 6 che mettono in comunicazione la vaschetta di carico 5 con l’interno del primo bicchiere 1, come chiaramente visibile nelle sezioni di figg. 6 e 7 che illustrano il tappo idraulico nella posizione assemblata di uso dei due pezzi che lo compongono. In the version illustrated in the drawings, the loading basin 5 is of the type open upwards and preferably has a conical or convex bottom 7, so as to convey in a peripheral direction the hydraulic sealing liquid poured into the loading basin 5, and more precisely towards a circular peripheral channel delimited by the external wall 8, projecting from the dust cover 4, which defines the outer edge of the loading tray 5. Two holes 6 open inside said peripheral channel which put the loading tray 5 in communication with the inside of the first cup 1, as clearly visible in the sections of figs. 6 and 7 which illustrate the hydraulic plug in the assembled position of use of the two parts that compose it.

Come già anticipato nella parte introduttiva, i fori 6 svolgono una duplice funzione. Una prima funzione è quella svolta durante il rabbocco del liquido di tenuta idraulica, quando i fori 6 permettono al liquido versato nella vaschetta di carico 5 di cadere con precisione dentro il primo bicchiere 1, senza interferire col tubo di passaggio dei gas 2 che rimane protetto dal secondo bicchiere 3. Al fine di evitare ogni ristagno di liquido all’interno della vaschetta 5, il canale circolare periferico di tale vaschetta è poi preferibilmente formato con una leggera pendenza verso i fori 6 formati in corrispondenza dello stesso. As already mentioned in the introductory part, the holes 6 perform a double function. A first function is that performed during topping up of the hydraulic sealing liquid, when the holes 6 allow the liquid poured into the filling tank 5 to fall precisely into the first cup 1, without interfering with the gas passage pipe 2 which remains protected. from the second cup 3. In order to avoid any stagnation of liquid inside the tank 5, the peripheral circular channel of this tank is then preferably formed with a slight slope towards the holes 6 formed in correspondence with it.

Una seconda funzione viene invece svolta durante la fermentazione, quando i fori di sfiato 6 permettono ai gas di fermentazione che si sono formati all’interno del fermentatore, essenzialmente anidride carbonica, di sfiatare all’esterno. La fuoriuscita dei gas avviene infatti in questo caso sul fondo della vaschetta di carico 5, anziché dal bordo esterno del primo bicchiere 1 come avviene tradizionalmente nei tappi idraulici a 2 pezzi di tipo noto nei quali, proprio a questo fine, il coperchio antipolvere è semplicemente appoggiato sul primo bicchiere lasciando ampio passaggio per i gas in uscita. Eventuali trascinamenti del liquido di tenuta idraulica si raccolgono quindi sul fondo della vaschetta di carico 5, rientrando poi nel bicchiere 1 al termine del passaggio di una bolla di gas, senza quindi perdite di liquido all’esterno di tale bicchiere, come si verifica invece nei tappi idraulici a 2 pezzi di tipo noto. A second function is instead performed during fermentation, when the vent holes 6 allow the fermentation gases that have formed inside the fermenter, essentially carbon dioxide, to vent to the outside. In fact, in this case, the gases escape from the bottom of the filling tray 5, instead of from the outer edge of the first cup 1 as traditionally occurs in the 2-piece hydraulic caps of the known type in which, precisely for this purpose, the dust cover is simply resting on the first glass leaving ample passage for the outgoing gases. Any dragging of the hydraulic sealing liquid then collects on the bottom of the filling tank 5, then re-enters the cup 1 at the end of the passage of a gas bubble, without therefore leaking liquid outside this cup, as occurs instead in the 2-piece hydraulic plugs of known type.

Dalla descrizione che precede risulta in modo chiaro come il tappo idraulico a 2 pezzi secondo la presente invenzione abbia pienamente raggiunto gli scopi prefissi. Tale tappo svolge infatti perfettamente le funzioni di tenuta idraulica già note nella tecnica; in aggiunta, tuttavia, non richiede l’apertura del coperchio 4 per effettuare le operazioni di rabbocco del liquido di tenuta, detto liquido essendo infatti versato direttamente nella vaschetta di carico formata di pezzo col coperchio 4, dalla quale il liquido fluisce direttamente dentro il primo bicchiere 1, senza quindi in alcun modo interrompere la condizione anaerobica all’interno del fermentatore. Inoltre, la previsione dei fori di sfiato 6 sul fondo della vaschetta di carico, unita alla chiusura a sostanziale tenuta di gas e liquidi del coperchio 4 sul bicchiere 1, permettono di evitare ogni perdita di liquido di tenuta idraulica, per trascinamento dello stesso all’esterno del tappo idraulico durante le fasi di fermentazione tumultuosa, grazie la fatto che l’eventuale liquido trascinato si raccoglie sul fondo della vaschetta di carico 5 e da questa rientra poi automaticamente nel bicchiere 1. From the foregoing description it is clear that the 2-piece hydraulic cap according to the present invention has fully achieved the intended purposes. In fact, this plug perfectly performs the hydraulic sealing functions already known in the art; in addition, however, it does not require the lid 4 to be opened to top up the sealing liquid, said liquid being in fact poured directly into the filling tray formed in one piece with the lid 4, from which the liquid flows directly into the first glass 1, without therefore in any way interrupting the anaerobic condition inside the fermenter. Furthermore, the provision of the vent holes 6 on the bottom of the filling tray, together with the substantially gas and liquid tight closure of the lid 4 on the cup 1, allow to avoid any loss of hydraulic sealing liquid, by dragging it to the external part of the hydraulic cap during the tumultuous fermentation phases, thanks to the fact that any dragged liquid collects on the bottom of the filling tray 5 and then automatically re-enters the glass 1 from this.

S’intende comunque che l’invenzione non deve considerarsi limitata alle particolari disposizioni illustrate sopra, che costituiscono soltanto una forma di esecuzione esemplificativa di essa, ma che diverse varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall’ambito di protezione dell’invenzione stessa, che risulta unicamente definito dalle rivendicazioni che seguono. However, it is understood that the invention must not be considered limited to the particular arrangements illustrated above, which constitute only an exemplary embodiment thereof, but that various variants are possible, all within the reach of a person skilled in the art, without thereby departing from the 'scope of protection of the invention itself, which is only defined by the following claims.

Claims

CLAIMS 1) 2-piece hydraulic cap for anaerobic fermenters, in which a lower piece (Pi) of the hydraulic cap comprises a first beaker (1) open upwards and a gas passage pipe (2) running through the bottom, and an upper piece (Ps) comprises a second cup (3), open downwards and having a smaller diameter than that of the first cup (1), and a dust cover (4), said 2 pieces being mutually mounted in use in a such that said dustproof cover (4) closes the first cup (1) while the second cup (3) covers the upper end of the gas passage tube (2) characterized by what said upper piece (Ps) of the hydraulic plug comprises moreover, a reservoir (5) for loading the hydraulic sealing liquid formed, as a piece, above said dustproof cover (4) and in communication with the inside of said first cup (1) through holes (6).

2) Hydraulic cap for anaerobic fermenters as in claim 1, in which said loading tray (5) has a bottom inclined towards a peripheral channel of said loading tray (5).

3) Hydraulic cap for anaerobic fermenters as in claim 2, in which said holes (6) open into said peripheral channel.

4) Hydraulic cap for anaerobic fermenters as in claim 3, in which the bottom of said peripheral channel is inclined towards said holes (6).

5) Hydraulic cap for anaerobic fermenters as in any one of claims 2 to 4, wherein said inclined bottom has a conical or rounded shape.

6) Hydraulic cap for anaerobic fermenters as in any of the previous claims, in which said loading tank (5) is open upwards and bounded by a circular wall (8) projecting from said dust cover (4).

7) Hydraulic cap for anaerobic fermenters as in any one of the preceding claims, in which said holes (6) are two, symmetrically opposite.

8) Hydraulic cap for anaerobic fermenters as in any one of the preceding claims, in which said dust-proof lid (4) has a seal which is substantially sealed against gas and liquids with respect to the edge of the first beaker (1).

9) Hydraulic cap for anaerobic fermenters as in claim 8, in which said substantial gas and liquid tightness is obtained by means of a shape of the outer edge of the dust cover (4) which creates a pressure coupling with the edge of the first beaker (1).

10) Hydraulic cap for anaerobic fermenters as in claims 7 or 8, in which said substantial gas and liquid tightness is obtained by manufacturing said upper piece (Ps) in a less rigid plastic material than that used for manufacturing said piece lower (Pi).