ITAL20090006A1 - Metodo per proteggere un liquido dall'ossidazione, ed apparecchiatura per tale metodo - Google Patents
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Description
Invenzione industriale dal titolo:
"METODO PER PROTEGGERE UN LIQUIDO DALL?OSSIDAZIONE, ED APPARECCHIATURA PER TALE METODO"
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione ha per oggetto un metodo per proteggere un liquido dall'ossidazione e, pi? precisamente, un metodo per proteggere un liquido dal contatto con ambiente ossidante quale l?aria o simile. Forma oggetto della presente invenzione anche una apparecchiatura per attuare tale metodo.
La presente invenzione trova particolare applicazione alle apparecchiature per lo stoccaggio di vino.
Stato della tecnica
Ad oggi ? ampiamente noto che tra i parametri che influenzano criticamente la conservazione del vino, il contatto con l?ossigeno e' in grado di compromettere irreversibilmente la qualit? del vino . Questo ? particolarmente vero per la conservazione in contenitori utilizzati per la vendita d? vino o per la conservazione prima dell? imbottigliamento, dove pu? variare il volume del liquido conservato.
Normalmente i contenitori in questi casi sono costituiti da recipienti in acciaio inossidabile, dai quali il vino viene spillato in quantit? dipendenti dalle necessit?, risultando in un grado di riempimento variabile nel tempo. In generale, quando il contenitore non ? completamente pieno, pu? verificarsi l'ingresso di aria, provocando la degradazione del vino.
Con lo scopo di ovviare a tale inconveniente, sono stati concepiti metodi ed apparecchi volti a limitare questo fenomeno. Secondo una prima soluzione proposta, viene fornito un contenitore in cui il vino ? contenuto in atmosfera inerte, solitamente sotto leggera sovrappressione.
Alternativamente, secondo un?altra soluzione proposta, ? previsto che il contenitore presenti parti mobili dotate di guarnizioni di tenuta, le quali prevedono di compensare il volume che varia man mano che il l?quido viene spillato. Un esempio di tale soluzione tecnica ? descr?tto nei brevetti ?T999164 e FR2291685 a nome di GIMAR Tecno, i quali descrivono un contenitore per vino e munito di coperchio galleggiante.
Le soluzioni tecniche sopraindicate presentano comunque l'inconveniente dato dal fatto che si verifica il rischio di acetificazione/degradazione per ossidazione del vino contenuto nel contenitore per diffusione dell?ossigeno nel gas inerte, oppure per migrazione attraverso le guarnizioni non a perfetta tenuta o durante lo spostamento del coperchio galleggiante.
Questi fenomeni sono particolarmente evidenti su serbatoi di grandi volumi.
Quindi, si sente la necessit? di risolvere il suddetto inconveniente fornendo un metodo ed un?apparecchiatura in grado di eliminare sostanzialmente tale fenomeno, e permettendo di conservare il vino in contenitori di qualsivoglia volume, anche per tempi lunghi (anche dell?ordine di mesi), evitando la degradazione del vino risultante dal contatto con l?ossigeno deH?aria.
E' stato sorprendentemente trovato che questa necessit? viene soddisfatta dal metodo e dall?apparecchiatura oggetto della presente invenzione.
Breve descrizione deirinvenzione
Forma oggetto della presente invenzione un metodo per eliminare sostanzialmente il contatto con Tossigeno di un liquido, preferibilmente vino, in contenitori di qualsiasi dimensioni e caratterizzati da grad? di riempimento variabili, che non richiede l?inserimento di parti mobili nel contenitore e che non sfrutta la polmonazione con gas inerte, il metodo essendo caratterizzato dal fatto che viene impedito che il vino entri a contatto con l?aria compensando le variazioni di volume di vino utilizzando uno o pi? elementi gonfiabili e inseriti all?interno del contenitore stesso, ed in cui tali elementi gonfiabili hanno la funzione, quando gonfiati, di occupare completamente lo spazio lasciato vuoto dal liquido estratto dal contenitore.
Il metodo della presente invenzione si basa sulla compensazione del volume di liquido mancante all'interno di un serbatoio tramite aumento di un volume corrispondente di un elemento elastico e/o a volume variabile, senza variare il volume esterno del contenitore, l? metodo risulta particolarmente vantaggioso quando il liquido contenuto nel contenitore ? costituito da vino.
Quindi, la presente invenzione fornisce un metodo per proteggere un liquido dall?ossidazione sostanzialmente secondo le rivendicazioni annesse.
La presente invenzione fornisce anche una apparecchiatura sostanzialmente secondo le rivendicazioni annesse.
Descrizione dettagliata dell'invenzione
Verr? ora fornita una descrizione dettagliata di una forma preferita di realizzazione dell?apparecchiatura e del metodo della presente invenzione, data a titolo esemplificativo e non limitativo, facendo riferimento ai disegni annessi in cui:
la figura 1 ? una vista schematica dell?apparecchiatura per attuare il metodo della presente invenzione illustrata in una prima condizione operativa; e ;
la figura 2 ? una vista schematica dell?apparecchiatura per attuare il metodo della presente invenzione illustrata in una seconda condizione operativa.
Con riferimento ora alla figura 1, viene in essa illustrato un contenitore realizzato secondo il metodo della presente invenzione. ? bene qui precisare che secondo la presente forma di realizzazione, il contenitore ? un contenitore di vino.
Nel caso del vino, per eliminazione sostanziale del contatto con l'ossigeno si intende la riduzione del livello di contaminazione da ossigeno ad un livello inferiore a quello che pu? provocare modificazioni percepibili all'esame organolettico nella qualit? de! vino, sia bianco che rosso o rosato.
Come ? possibile intendere nella figura 1, secondo l'invenzione ? previsto un contenitore 1 atto a contenere del vino 10 ed il quale contenitore 1 ? t?picamente realizzato in acciaio. All'interno del contenitore 1 ? previsto un elemento gonfiabile 2 fissato sul fondo del contenitore 1 e collegato pneumaticamente ad una tubazione 3 ed ad un serbatoio d? gas 4.
L?elemento gonfiabile 2 pu? essere costituito da un materiale elastomerico o polimerico, ed ? caratterizzato da resistenza a! liquido, impcrviet? al gas con cui viene gonfiato internamente, e assenza di rilascio di contaminanti verso il liquido con cui ? a contatto.
In generale per quest'ultima caratteristica e?preferibile che il materiale sia approvato secondo le legislazioni vigenti per il contatto con alimenti, quali ad esempio la FDA (USA) o EFSA (Europa) o ad esempio secondo la legge Giapponese.
Nel caso del materiale elastomerico, si possono utilizzare elastomeri non caricati, caricati, oppure micro e/o nano caricati.
Nel caso dei materiali polimerici si utilizzano materiali costituiti da un solo strato o preferibilmente materiali multistrato per massimizzare le performance riducendo la permeabilit? e garantendo l?alimentariet? della parte a contatto con il liquido. Opzionalmente, l'inserimento di un sottile strato metallico (ad esempio, tramite metallizzazione di uno dei componenti del multistrato), ad esempio con alluminio, costituisce una soluzione preferita.
Il gas di gonfiaggio contenuto nel serbatoio 4 e' un gas inerte non contenente ossigeno. Preferibilmente si utilizza l?azoto.
L'effetto protettivo nei confronti dell?ossidazione del liquido si ottiene senza sostanziale variazione della forma e dimensione del contenitore 1 , che cos? pu? essere progettato scegliendo i materiali pi? idonei.
Il contenitore 1 comprendente l'elemento gonfiabile 2 ? prefer?bilmente equipaggiato anche con tubazioni accessorie per permettere il completo riempimento iniziale dello stesso, e per condurre le operazioni coliegate all'uso successivo del contenitore 1. Ad esempio, in figura vengono illustrate una prima tubazione 5 disposta sul fondo del contenitore 1 e munita di valvola di intercettazione 50 per l?introduzione o spillamento del liquido (ad esempio, il vino) all'interno del contenitore 1, una seconda tubazione 6 disposta sulla parte superiore del contenitore 1 e munita di valvola di intercettazione 60, ed una terza tubazione 7 sempre sulla parte superiore del contenitore 1 e collegata con un serbatoio di contenimento 70.
Le tubazioni 5, 6 e 7 sono atte a permettere Se normali operazioni di esercizio del contenitore 1, quali lo svuotamento parziale, i rabbocchi, ece., in condizioni di sicurezza, ed incorporano parti accessorie (non mostrate in figura) quali valvole di sfiato, indicatori di livello, manometri, etc.
E bene qui indicare che l?elemento gonfiabile 2 pu? essere collocato in diverse posizioni all'interno del contenitore 1 , ad esempio sulla superficie inferiore, o su quella superiore o sulla parete laterale. La forma dell?elemento gonfiabile dipende dalla collocazione, dalla forma e dimensione del contenitore e dal materiale con il quale e? fabbricato l'elemento gonfiabile 2 stesso, A titolo di esempio, senza volere limitare l?oggetto della presente invenzione, si possono citare la forma sferica, cilindrica, tubolare, a soffietto, etc.
In generale il posizionamento e la forma dell?elemento gonfiabile 2 concorrono a rendere ottimale il riempimento del contenitore 1 da parte dell?elemento gonfiabile 2 stesso, senza sostanzialmente influenzare il prelievo del liquido dal contenitore 1.
Con riferimento ora alla figura 2, viene in essa illustrato il contenitore 1 in una seconda condizione operativa. In questa condizione e secondo la presente invenzione, l?elemento gonfiabile 2 si ? espanso per occupare lo spazio che il liquido vinoso 2 occupava prima di essere spillato dal contenitore 1 , L'espansione dell?elemento gonfiabile 2 avviene tramite iniezione di gas inerte all'interno dello stesso ed attraverso la tubazione 3 proveniente dal serbatoio 4. Come verr? meglio compreso in appresso, il tutto pu? essere controllato automaticamente da eventuali sensori di pressione disposti sulla tubazione 3 e sulla tubazione 6, collegati ad una centralina di controllo (non in figura) la quale controlla l?operazione di spillamento del vino 10 e nel contempo l?espansione dell?elemento gonfiabile 2 all?interno del contenitore 1. Il tutto pu? essere condotto a pressione costante o a pressione variabile.
ESEMPI DI REALIZZAZIONE
Di seguito si riportano tre esempi che descrivono il metodo oggetto della presente invenzione. Tali esempi hanno unicamente scopo esemplificativo e non si intendono limitativi della presente invenzione.
Esempio 1
L?elemento gonfiabile 2 ? costituito da un palloncino realizzato in elastomero silicon?co, e presenta un raggio di 9 cm, l?elastomero siliconico ? del tipo approvato PDA, reticolato a perossido, in grado di gonfiarsi fino ad un raggio di almeno 30 cm.
Il contenitore ? in acciaio inox di forma cilindrica, avente raggio 30 cm e altezza 120 cm.
Le caratteristiche dell?elastomero reticolato utilizzato nel presente esempio sono:
- Modulo a 100% di allungamento di 2 MPa,
- Allungamento a rottura di 500 %,
- Carico a rottura di 10 MPa.
Il palloncino 2 ? posizionato sul fondo del contenitore 1, ed e? ancorato ad esso tramite un giunto dotato di anelli di tenuta. L?alimentazione del gas avviene tramite tubazione 3 saldata al giunto. Si utilizza azoto come gas di gonfiaggio. La pressione del gas viene misurata tramite un manometro con sensibilit? 0.05 bar. L?alimentazione iniziale del liquido ? effettuata tramite una valvola a sfera saidata ai fondo dei contenitore. Il contenitore 1 ? dotato di una ulteriore valvola a sfera di sfiato sul coperchio, per permetterne il completo riempimento, e di un rubinetto saldato a filo del coperchio per poter effettuare il prelievo del liquido. Il riempimento completo si ottiene, avendo completato l?alimentazione del liquido, gonfiando leggermente il palloncino 2 ad una pressione di 0.15 bar circa, avendo aperto la valvola di sfiato sul coperchio fino a?l'uscita di un po? di liquido. La valvola viene quindi chiusa e il flusso di gas e? interrotto.
Nel presente esempio si utilizza acqua come fluido per il test di funzionamento del sistema.
Dopo aver completamente riempito con acqua il contenitore come sopra descritto, si inizia la prova di prelievo. Dato che il rubinetto ? situato nella parte aita del contenitore, il gonfiaggio del palloncino ha anche la funzione di provvedere la piccola sovrappressione necessaria a! prelievo.
L?operazione di prelievo del l?quido viene effettuata secondo la seguente procedura;
1, Verifica della chiusura di tutte le valvole
2, Apertura della valvola del gas fino alla pressione desiderata, inizialmente 0.15 bar;
3, Apertura del rubinetto di prelievo;
4, Verifica e/o misura del flusso in uscita; e
5, Eventuale variazione della pressione di gonfiaggio del palloncino per modulare il flusso di uscita,
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Un metodo per eliminare sostanzialmente il contatto con l?ossigeno di un liquido (10), preferibilmente vino, in un contenitore (1) atto ad assumere diversi gradi di riempimento in diverse condizioni operative, il metodo essendo caratterizzato dal fatto che viene impedito che il liquido (10) entri a contatto con l?ossigeno compensando le variazioni interne di volume di l?quido utilizzando mezzi pneumatici (2,3,4) disposti all?interno del contenitore (1) stesso, ed in cui detti mezzi pneumatici (2,3,4) hanno la funzione di occupare completamente lo spazio lasciato vuoto dal liquido estratto dal contenitore (1).
- 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la compensazione del volume di liquido (10) mancante all?interno di detto contenitore (1) si ottiene tramite aumento di un volume corrispondente di detti mezzi pneumatici (2), senza variare il volume esterno del contenitore (1).
- 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il liquido (10) contenuto nel contenitore ? costituito da vino.
- 4. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2 o 3, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi: - introdurre un liquido (10) nel contenitore (1) che comprende primi mezzi di alimentazione (5,50) di detto liquido a detto contenitore (1), secondi mezzi di alimentazione (6,60) di detto l?quido (10) verso l?esterno di detto contenitore (1), e mezzi pneumatici (2,3,4) collegati con l?interno di detto contenitore (1) ed atti a generare una sovrappressione all?interno di detto contenitore (1) e su detto liquido (10); - intercettare detti primi mezzi di alimentazione (5,50) e detti secondi mezzi di alimentazione (6,60); - alimentare gas all?interno di detti mezzi pneumatici (2) fino ad un valore predeterminato di pressione interna; e - alimentare il liquido (10) verso l?esterno del contenitore (1) attraverso detti secondi mezzi di alimentazione (6,60). la disposizione essendo tale per cui a seguito di una diminuzione de! volume di detto liquido (10) all?interno di detto contenitore (1), detti mezzi pneumatici (2) aumentano il loro volume di una quantit? pari alla variazione di volume di detto liquido (10).
- 5. Metodo per proteggere un liquido (10) dall'ossidazione all'interno di un contenitore (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre la fase di far variare la pressione interna di detti mezzi pneumatici (2) durante l?alimentazione del liquido (10) verso l'esterno del contenitore (1) attraverso detti mezzi di alimentazione (6,60).
- 6. Metodo per proteggere un liquido (10) dall?ossidazione all?interno di un contenitore (1) secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui detto valore predeterminato di pressione interna a detti mezzi pneumatici ? compreso tra 0.1 bar e 1.0 bar.
- 7. Metodo per proteggere un liquido (10) dall?ossidazione all'interno di un contenitore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ai termine dell?alimentazione di detto liquido (10) verso l'esterno del contenitore (1) viene interrotta l'alimentazione del gas all'interno di detti mezzi pneumatici (2).
- 8. Metodo per proteggere un liquido (10) dall?ossidazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi pneumatici (2) sono atti a variare il proprio volume interno tramite iniezione e/o espulsione di gas a pressione costante.
- 9. Metodo per proteggere un liquido (10) dall'ossidazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui detti mezzi pneumatici (2) sono atti a variare il proprio volume interno tramite iniezione e/o espulsione di gas a pressione variabile.
- 10. Apparecchiatura per proteggere un liquido (10) dall?ossidazione all?interno di un contenitore (1) ed atta ad applicare il metodo delle rivendicazioni precedenti, comprendente primi mezzi di alimentazione (5,50) di detto liquido (10) all'interno di detto contenitore (1), secondi mezzi di alimentazione (6,60) di detto liquido (10) verso l?esterno di detto contenitore (1), e mezzi di collegamento pneumatico (7,70) di detto contenitore (1) con l<?>esterno , caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre mezzi pneumatici (2,3,4) collegati con l?interno di detto contenitore (1) ed atti a generare una sovrapressione all?interno di detto contenitore (1) e su detto liquido (10) durante l?alimentazione del liquido (10) verso l?esterno del contenitore (1), la disposizione essendo tale per cui a seguito di una diminuzione del volume di detto liquido (10) all?interno di detto contenitore (1), detti mezzi pneumatici (2) aumentano il loro volume di una quantit? pari alla variazione di volume di detto liquido (10), 11. Apparecchiatura per proteggere un liquido (10) dall?ossidazione secondo la rivendicazione precedente, in cui detti mezzi pneumatici (2) sono atti a variare il proprio volume interno tramite iniezione e/o espulsione di gas a pressione costante, 12. Apparecchiatura per proteggere un liquido (10) dairossidazione secondo la rivendicazione 10, in cui detti mezzi pneumatici (2) sono atti a variare il proprio volume interno tramite iniezione e/o espulsione di gas a pressione variabile. 13. Apparecchiatura per proteggere un liquido (10) dall?ossidazione secondo la rivendicazione 10 o 11 o 12, in cui detti mezzi pneumatici comprendono un elemento elasticamente deformabile (2) disposto internamente in detto contenitore (1) e collegato pneumaticamente con una tubazione (3) esterna a detto contenitore (1) per l?alimentazione di gas da/verso detto elemento elasticamente deformabile (2) ad una pressione predeterminata, detto elemento elasticamente deformabile (2) essendo collegato in maniera a tenuta pneumatica con una parte interna di detto contenitore (1), ed essendo atto a variare il suo volume a seguito dell?alimentazione di gas al suo interno. 14. Apparecchiatura per proteggere un liquido (10) dall'ossidazione secondo la rivendicazione precedente, in cui detto elemento elasticamente deformabile (2) presenta una forma atta cooperare attivamente con la forma interna di detto contenitore (1), detta forma di detto elemento elasticamente deformabile (2) essendo scelta nei gruppo che comprende: - forma cilindrica; - forma sferica; - forma ellissoidale; e - forma a soffietto. 15. Apparecchiatura per proteggere un liquido (10) dall?ossidazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti 10-14, in cui detti mezzi di collegamento pneumatico di detto contenitore (1) con l?esterno comprendono una terza tubazione (7,70) disposta in corrispondenza della sommit? d? detto contenitore (1), detta tubazione (7) essendo atta a mettere in comunicazione pneumatica la parte interna del contenitore (1) con l?esterno dello stesso. 16. Apparecchiatura per proteggere un liquido (10) dall?ossidazione secondo la rivendicazione 10 o 11 o 12, in cui detti mezzi pneumatici comprendono un elemento gonfiabile in materiale plastico, 17? Apparecchiatura per proteggere un liquido (10) dall?ossidazione secondo la rivendicazione 16, in cui detto materiale plastico e? costituito da un materiale multistrato. 18. Apparecchiatura per proteggere un liquido (10) dall?ossidazione all?interno di un contenitore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 13-17, in cui il valore di detta pressione predeterminata interna a detti mezzi pneumatici ? compreso tra 0,1 bare 1.0 bar.
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