ITBO20110088A1 - Metodo di riempimento di un contenitore con un liquido - Google Patents

Description

METODO DI RIEMPIMENTO DI UN CONTENITORE CON UN LIQUIDO

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

La presente invenzione si inquadra nel settore tecnico delle macchine per riempimento di contenitori con liquidi e in particolare si riferisce ad un metodo di riempimento di un contenitore con un liquido.

Nel settore delle macchine per riempimento sottovuoto di contenitori con liquidi sono noti dispositivi comprendenti un supporto per il contenitore, un apparato di dosaggio e di iniezione del liquido ed una campana da vuoto. Il metodo di utilizzo associato alle suddette macchine prevede l’esecuzione delle seguenti fasi:

posizionamento del contenitore all’interno della campana da vuoto e chiusura della stessa;

- aspirazione dell'aria contenuta nella campana fino ad un predeterminato livello di vuoto;

dosaggio e iniezione del liquido nel contenitore; e

apertura della campana da vuoto e estrazione del contenitore dal supporto.

Detto metodo à ̈ utilizzato anche per il riempimento di contenitori aventi all’interno un elemento elastico comprimibile, ad esempio una spugna a celle chiuse, all’interno di uno stantuffo tipicamente utilizzato per smorzare in chiusura ed apertura la corsa di cassetti o ante di mobili.

Il principale svantaggio del metodo noto riguarda l'impossibilità di ottenere un riempimento ottimale, ossia privo di bolle d'aria, in tali contenitori provvisti internamente dell’elemento elastico comprimibile.

Nel metodo noto, la fase di aspirazione dell’aria fa espandere l’elemento elastico comprimibile creando così una sorta di tenuta dell’elemento elastico stesso sulle pareti interne del contenitore in modo tale da dividere il volume interno del contenitore in due porzioni tra loro non comunicanti. Tale divisione non permette il completo svuotamento dell’aria, nella fase di aspirazione de aria per ottenere il vuoto, e il conseguente ottimale riempimento della porzione con il liquido.

Inoltre se la fase di aspirazione d aria viene eseguita per un periodo eccessivamente lungo, al fine di cercare di aspirare tutta l’aria anche al di la della sorta di guarnizione, si innesca la rottura delle celle interne della spugna a celle chiuse, causata da una loro eccessiva espansione, con conseguente fuoriuscita di ulteriore aria e perdita delle caratteristiche di comprimibilità elastica della spugna stessa.

Lo scopo principale della presente invenzione à ̈ quello di proporre un metodo di riempimento sottovuoto di un contenitore, avente al suo interno un elemento elastico comprimibile, con un liquido riducendo al massimo la presenza di micro bolle d'aria senza danneggiare l’elemento elastico comprimibile.

Le caratteristiche dell'invenzione sono nel seguito evidenziate con particolare riferimento agli uniti disegni nei quali:

la figura 1 illustra una vista frontale del dispositivo di riempimento operante secondo il metodo oggetto della presente invenzione, in una condizione iniziale;

- la figura 2 illustra una vista frontale del dispositivo di figura 1 in una condizione di primo riempimento;

la figura 3 illustra una vista frontale del dispositivo di figura 1 in una condizione di secondo riempimento;

la figura 4 illustra una vista frontale di un particolare del dispositivo di figura 1 nella condizione di primo riempimento;

la figura 5 illustra una vista frontale di un particolare del dispositivo di figura 1 nella condizione di secondo riempimento;

la figura 6 illustra una vista frontale di un particolare del dispositivo di figura 4;

- la figura 7 illustra una vista frontale di un particolare del dispositivo di figura 5;

la figura 8 illustra una vista frontale del contenitore con lo stelo in una condizione retratta;

la figura 9 illustra una vista frontale del contenitore con lo stelo in una condizione estesa.

Con riferimento alle figure da 1 a 3 con 1 viene indicato un dispositivo di riempimento sottovuoto per contenitori che opera secondo il metodo oggetto della presente invenzione.

Il metodo in oggetto serve a riempire con un liquido 10 un contenitore 20, comprendente al suo interno un elemento elastico comprimibile 21.

L'elemento elastico comprimibile 21 Ã ̈ preferibilmente realizzato con una spugna a celle chiuse e il liquido 10 Ã ̈ preferibilmente un olio.

Inizialmente il liquido 10 subisce un’operazione di degasaggio per limitare problemi di ebollizione nelle successive fasi di riempimento, specialmente in quelle che avvengono in condizioni di vuoto, ed evitare l’introduzione di ulteriore aria nel contenitore 20.

Viene quindi eseguito un primo riempimento del contenitore 20 con un volume di liquido 10 leggermente maggiore del volume libero interno del contenitore 20 in corrispondenza della zona occupata dall’elemento elastico comprimibile 21.

Successivamente al primo riempimento à ̈ effettuata una prima aspirazione d aria in modo da ottenere un primo livello di vuoto all'interno del contenitore 20. Detto livello di vuoto à ̈ indicativamente compreso tra - 0,1 bar e - 1 bar.

Dopo un periodo prestabilito, di durata compresa tra 5 e 120 secondi, viene interrotta l'aspirazione dell'aria ed eliminata la condizione di vuoto. Successivamente à ̈ eseguita una seconda aspirazione dell’aria ed à ̈ mantenuta fino alla fine di tutte le fasi del metodo.

Raggiunto il secondo livello di vuoto avviene un secondo riempimento del contenitore 20 col liquido 10.

Detto secondo riempimento avviene con un'unica iniezione di un volume di liquido 10 leggermente maggiore del volume rimasto libero nel contenitore 20 dopo il primo riempimento.

Terminato il secondo riempimento viene interrotta l'aspirazione deH’aria ed eliminata la condizione di vuoto.

Una variante del metodo prevede che il secondo riempimento avvenga con una serie di iniezioni successive di liquido 10, ciascuna di un prestabilito volume di liquido 10, fino al completo riempimento del contenitore 20.

Nella preferita forma di realizzazione detto metodo viene eseguito in un dispositivo di riempimento 1 comprendente:

un mezzo di supporto 2 del contenitore 20;

una campana da vuoto 3 complementariamente accoppiabile al mezzo di supporto 2, al fine di realizzare una camera a vuoto 9 che alloggia il contenitore 20, e movimentata da primi mezzi attuatori 7; un mezzo dosatore 4 del liquido 10 che à ̈ collegato ad un serbatoio, noto e non illustrato, contenente il liquido 10, e che prepara le dosi di liquido 10 necessarie nel primo e nel secondo riempimento;

un mezzo iniettore 5, collegato al mezzo dosatore 4 tramite una serie di tubi, Ã ̈ movimentato da un secondo mezzo attuatore 6 all'interno della campana da vuoto 3;

il mezzo iniettore 5 Ã ̈ dotato di un ugello 8 che si accoppia ad una apertura superiore 23 del contenitore 20.

Il contenitore 20 à ̈ un pistone di smorzamento comprendente un involucro cilindrico 22 dotato ad un'estremità dell'apertura 23 di riempimento, all’estremità opposta un mezzo a guarnizione 24, uno stelo 25 posto centralmente ad una cui estremità à ̈ fissato un piattello forato 26. Tra il mezzo a guarnizione 24 e il piattello forato 26 à ̈ presente il mezzo elastico comprimibile 21 costituito preferibilmente da una spugna a celle chiuse. L'intero volume interno del contenitore 20 à ̈ riempito col liquido 10.

L'elemento elastico comprimibile 21 à ̈ necessario per il funzionamento del contenitore 20 in quanto varia il suo volume per assecondare la variazione del volume interno del contenitore 20 quando lo stelo trasla al suo interno, realizzando due configurazioni estreme: una configurazione retratta D, con lo stelo 25 pressoché interamente all'interno del contenitore e il mezzo elastico comprimibile 21 in una condizione compressa, e una configurazione estesa E con lo stelo 25 pressoché interamente all'esterno del contenitore e il mezzo elastico comprimibile 21 in una condizione espansa.

L'esecuzione della preferita forma di realizzazione del metodo prevede che il liquido 10 sia prelevato da un contenitore di stoccaggio, trattato da un degasatore per eliminare l'aria in esso inglobata, e successivamente immagazzinato nel serbatoio.

Il contenitore 20 à ̈ posizionato sul mezzo di supporto 2, in modo tale da avere l’apertura 23 in posizione superiore e il mezzo elastico comprimibile 21 in posizione inferiore, e da questo traslato in corrispondenza della campana da vuoto 3, nella configurazione iniziale A.

Successivamente, in corrispondenza della configurazione di primo riempimento B, la campana da vuoto 3 viene traslata e accoppiata al mezzo di supporto 2, realizzando così la camera a vuoto 9.

Successivamente il mezzo iniettore 5 preleva dal mezzo dosatore 4 un primo volume di liquido 10 e lo inietta nel contenitore 20.

Tale primo volume di liquido riempie parzialmente il contenitore 20 e crea una sorta di tappo in prossimità della sommità del mezzo elastico 21 e attorno al piattello 26.

Dopo il primo riempimento all’interno della camera a vuoto 9 viene aspirata l'aria e creata una prima condizione di vuoto controllato e mantenuto per un primo periodo di aspirazione durante il quale parte dell'aria presente nelle zone adiacenti il mezzo elastico comprimibile 21 viene aspirata passando attraverso la sorta di tappo creato dal liquido 10.

Terminato tale primo periodo di aspirazione viene interrotta l’aspirazione dell'aria e eseguita una prima eliminazione del vuoto durante la quale il liquido 10 à ̈ assoggettato ad una sorta di colpo d’ariete che lo fa penetrare nelle zone prima non raggiungibili a causa della sorta di guarnizione realizzata dall'elemento elastico comprimibile 21 .

In corrispondenza di una seconda condizione di riempimento C viene immediatamente aspirata l'aria creando una seconda condizione di vuoto, successivamente i secondi mezzi attuatori 6 accoppiano l’ugello 8 all’apertura 23, come illustrato nelle figure 3 e 7, realizzando di fatto una tenuta ermetica.

Il secondo riempimento à ̈ effettuato con una o più iniezioni successive di volumi di liquido 10 determinate dal mezzo dosatore 4.

Il volume di liquido 10 complessivamente iniettato à ̈ leggermente maggiore del volume libero interno del contenitore 20 in modo da ottenere una parziale compressione del mezzo elastico comprimibile 21 .

Terminato il secondo riempimento viene interrotta l'aspirazione dell’aria ed eliminata la condizione di vuoto, il mezzo iniettore 5 e la campana da vuoto 3 sono alzati e il contenitore à ̈ rimosso dal mezzo di supporto 2. Il mezzo elastico comprimibile 21 , non essendo più soggetto alla pressione del mezzo iniettore 5, recupera il volume iniziale facendo uscire dall'apertura una piccola quantità di liquido 10 che forma un menisco.

Il vantaggio principale della presente invenzione à ̈ quello di fornire un metodo per il riempimento sottovuoto di contenitori aventi al loro interno un elemento elastico comprimibile che permetta di eliminare qualsiasi bolla d'aria senza danneggiare l'elemento elastico comprimibile.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1) Metodo di riempimento con un liquido (10) di un contenitore (20) avente al suo interno un elemento elastico comprimibile (21), detto metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere almeno: - un primo riempimento del contenitore (20) col liquido (10); - una prima aspirazione dell’aria fino ad un primo livello di vuoto; - una prima eliminazione del vuoto; - una seconda aspirazione dell’aria fino ad un secondo livello di vuoto; - un secondo riempimento del contenitore (20) col liquido (10); - una seconda eliminazione del vuoto.
2. 2) Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il volume del liquido (10) del primo riempimento à ̈ almeno pari al volume libero del contenitore (20) in corrispondenza della porzione occupata dall’elemento elastico comprimibile (21).
3. 3) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il secondo riempimento à ̈ costituito da una o più iniezioni sequenziali di volumi predeterminati di liquido (10).
4. 4) Metodo secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che il volume di liquido (10) del secondo riempimento à ̈ almeno pari al volume rimasto libero nel contenitore dopo il primo riempimento.
5. 5) Metodo secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che il volume di liquido (10) del secondo riempimento à ̈ maggiore del volume rimasto libero nel contenitore dopo il primo riempimento.
6. 6) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di prevedere inoltre un controllo del volume di liquido erogato a valle del primo e del secondo riempimento.
7. 7) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto di prevedere inoltre un controllo del valore di vuoto in corrispondenza della prima e della seconda aspirazione dell’aria.
8. 8) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di prevedere inoltre un degasaggio del liquido (10) prima del primo e del secondo riempimento.
9. 9) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il livello di vuoto à ̈ compreso tra -0,1 bar e -1 bar.
10. 10) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la durata della prima aspirazione à ̈ compresa tra 5 e 120 secondi.