ITPN20040011U1 - Valvola di imbottigliamento perfezionata per macchine imbottigliatrici - Google Patents

Description

Descrizione del Brevetto per Modello di Utilità' avente titolo: "VALVOLA DI IMBOTTIGLIAMENTO PERFEZIONATA PER MACCHINE IMBOTTIGLIATRICI"

Il trovato riguarda un tipo perfezionato di valvole di imbottigliamento atte ad essere impiegate negli impianti di imbottigliamento industriale di bevande di vario tipo, sia addizionate di anidride carbonica sia cosiddette "piatte, cioè' non gasate.-Poiché' questi impianti devono imbottigliare bevande che devono essere immesse nel mercato per un larghissimo consumo, e' indispensabile che questi impianti siano in grado di imbottigliare con produttività' elevatissime delle quantità' molto considerevoli di bottiglie.-Tali impianti devono quindi poter lavorare a ciclo quasi continuo, con elevate portate di riempimento e con minime interruzioni nel ciclo di lavoro.-Uno dei fenomeni che limitano la portata di riempimento delle bevande nelle singole bottiglie e' la possibilità' di generare delle schiume per effetto della elevata velocita' e dello sbattimento con cui la bevanda viene introdotta nella bottiglia uscendo dalla bocca inferiore dell'ugello di imbottigliamento ed andando a colpire in modo frontale il fondo della bottiglia o la superficie della bevanda già' immessa nella bottiglia; la formazione di schiuma e' fortemente contrastata dal produttore perche' la schiuma non viene normalmente riassorbita in modo completo, e rimane quindi all'interno della bottiglia ingenerando nel consumatore che la nota una sensazione di un prodotto non ben conservato.-Oltre a ciò' la presenza di schiuma dentro la bottiglia provoca come un "tappo" che può' ostruire il tubo di sfiato che si trova dentro la bottiglia stessa, e quindi può' alterare o rallentare le funzioni di sfiatamento o di ricupero di bevanda eccedente, che e' propria del tubo di sfiato.-Tutti questi inconvenienti obbligano a limitare la velocita' di riempimento della bottiglia, ma questo ovviamente aumenta il tempo di riempimento, con una conseguente riduzione dell'efficienza produttiva dell'impianto di imbottigliamento.-Sarebbe quindi desiderabile, ed e' scopo del presente trovato, di realizzare una valvola di imbottigliamento per un impianto di imbottigliamento industriale dotato di un tipo di ugello di riempimento che superi i problemi escritti e cioè' che prevenga o limiti la formazione di schiuma e che non determini una eccessiva perdita di carico, e che possa essere anche facilmente sanitizzato.

Questo impianto deve essere facilmente ed economicamente realizzabile con le tecnologie esistenti e deve poter essere anche facilmente montato negli impianti già' esistenti senza sensibili modifiche nella funzionalità' e struttura degli impianti stessi.-Questo ed altri scopi, che saranno in dettaglio descritti in seguito, vengono ottenuti con un particolare tipo di valvola e relativo ugello di riempimento realizzato e funzionante secondo le rivendicazioni allegate.-Tale impianto viene descritto, come esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati in cui: - la fig. 1 mostra una vista in prospettiva diagonale e dall'alto di un ugello di una valvola secondo il trovato, la fig. 2 mostra una vista frontale e verticale dell'ugello di fig. 1, associato simbolicamente alla rispettiva valvola,

- la fig. 3 mostra l'ugello di fig. 1 in vista laterale, - la fig. 4 mostra una vista in trasparenza dell'ugello di fig. 3,

- la fig. 5 mostra una vista in prospettiva diagonale dal basso dell'ugello di fig. 1,

- la fig. 6 mostra ina vista piana dall'alto dell'ugello delle figure precedenti,

- la fig. 7 mostra una vista ingrandita ed in prospettiva della porzione inferiore di una forma semplificata dell'ugello delle figure precedenti,

- la fig. 8 mostra una vista esterna frontale di una diversa forma di realizzazione dell'ugello di fig. 2,

- la fig. 9 e la fig. 10 mostrano rispettive viste ortogonali dell'ugello di fig. 8,

- la fig. 11 e la fig. 12 mostrano rispettivamente una vista dall'alto ed una vista frontale di una porzione inferiore dell'ugello della fig. 1,

- la fig. 13 e la fig. 14 mostrano viste piane verticali rispettivamente di fronte e di lato di una forma perfezionata di realizzazione dell'ugello di fig. 1.-Con riferimento alle figure, una valvola 1 di imbottigliamento di bevande secondo il trovato comprende un ugello di riempimento 2 dotato di un condotto di riempimento 3, a sua volta dotato di una bocca inferiore di scarico 4; davanti a detta bocca 4, cioè' inferiormente a questa, e' disposto un elemento parzialmente conico 5, nel senso che esso e' ottenuto sezionando una superficie conica con una superficie cilindrica (non necessariamente circolare come sara' spiegato piu' avanti), cioè' con una superficie ottenuta mediante semplice traslazione di una retta verticale.

Detto elemento conico inoltre ha il suo asse "X" parallelo e/o sostanzialmente allineato con l'asse di detto condotto 3, il cui profilo interno e' pure cilindrico, nel senso sopra definito.-Detta superficie cilindrica seziona verticalmente detto elemento parzialmente conico, che e' facilmente comprensibile nelle figure 7, 11 e 12; le ultime due rappresentano due viste tra loro ortogonali di questo, intorno al vertice 6.-Associato a detto condotto di riempimento 3, e' disposto un condotto di sfiato 8 orientato parallelamente a detto condotto di riempimento e contiguo a questo; una porzione della superficie esterna di detto condotto di sfiato 8 costituisce detta superficie cilindrica che genera la parziale conicità' di detto elemento parzialmente conico 5 Inoltre detto condotto di sfiato 8 si apre verso il basso ad un livello "L1" significativamente inferiore del livello "L2" a cui si apre detta bocca 4 (vedi fig. 3).-Come ben evidenziato dalle figure, la distanza e l'inclinazione di detto elemento parzialmente conico 5 dalla bocca di scarico 4 e' tale che tra la sua base 9 e detta bocca 4 si realizzi una intercapedine attraverso la quale possa passare il liquido da imbottigliare.-In buona sostanza il condotto di riempimento 3 ed il condotto di sfiato 8 sono paralleli e contigui, nel senso che uno delimita con una sua porzione laterale l'altro, il primo e' piu' corto del secondo, ed il condotto di sfiato 8 costituisce anche il supporto su cui viene applicato detto elemento parzialmente conico 5 che si apre di fronte alla bocca 4 del condotto di riempimento 3.-Esaurienti prove sperimantali hanno confermato che la conicità' dell'elemento 5 obbliga la bevanda che lo investe dall'alto a deviare dalla sua corsa verticale, diffondendosi a raggiera con un movimento obliquo cosi' da andare a colpire non piu' il fondo della bottiglia, ma la parete laterale di questa; il contatto tra la bevanda e la bottiglia quindi non e' piu' frontale ma obliquo, ed inoltre la corsa libera della bevanda diminuisce perche' la parete laterale della bottiglia e' usualmente piu' vicina alla bocca 4 del fondo di questa.-Inoltre il fatto che il tubo di sfiato 8 sbocchi nella bottiglia ad un livello inferiore del condotto di riempimento 3 consente un vantaggio operativo ora descritto: Se infatti il tubo di sfiato fosse aperto nella bottiglia allo stesso livello della bocca di riempimento, quando il flusso di bevanda si arresta, la quantità' di bevanda a valle della valvola di riempimento non si deposita completamente all'interno della bottiglia, ma rimane in piccola quantità' dentro il condotto di riempimento perche' nella bottiglia si e' formata una piccola pressione dovuta al liquido già' presente nel tubo di sfiato.

Quando la bottiglia viene allontanata dalla valvola di imbottigliamento, tale piccola quantità' di bevanda non e' piu' contrastata dal basso e quindi si versa subito fuori dalla bottiglia e invade la macchina imbottigliatrice, con inconvenienti facilmente immaginabili; se invece si tiene il livello della bocca di riempimento ad una altezza maggiore della bocca inferiore del tubo di sfiato, quando si interrompe il carico di bevanda, e ciò' avviene quando il suo livello raggiunge detta bocca inferiore del tubo di sfiato, la parte di questa ancora contenuta nel condotto di riempimento non vi e' piu' trattenuta a causa del fatto che ora la sua bocca di riempimento e' ancora libera, e quindi si versa ancora nella bottiglia riempiendo il volume compreso tra i livelli delle due bocche di sfiato e di riempimento .-Risulta quindi particolarmente vantaggiosa la combinazione di:

- un tubo di sfiato affiancato al condotto di riempimento, - il quale sia piu' basso del tubo di riempimento vicino, - e nella superficie bassa del quale possa essere quindi facilmente montato detto elemento parzialmente conico 5.-La soluzione individuata e realizzata dall'elemento parzialmente conico 5 può' essere resa piu' generale anche per ugelli in cui il condotto di sfiato 8 non venga utilizzato e sia realizzato in modo separato, disponendo un elemento sostanzialmente conico 15 sotto il rispettivo condotto di riempimento, non mostrato; in tal caso il supporto di detto elemento 15 può' essere realizzato con mezzi di tipo convenzionale, ad es. mediante due piccoli bracci 16, 17 che uniscono e solidarizzano la base di detto elemento 15 alla parete esterna di detto condotto di riempimento 13.-Con riferimento alle figure, ed in particolare alla fig. 11, che mostra in modo isolato detto elemento parzialmente conico 15 o anche 5(se osservato di fronte), la superficie conica viene vantaggiosamente realizzata con una lieve concavità' "d" verso l'alto, di modo che il flusso di bevanda che scende dal condotto di riempimento 3 superiore viene deviata in modo progressivo e non brusco verso le pareti della bottiglia, ciò' che riduce ulteriormente la formazione di schiuma.-Tuttavia può' permanare una situazione in cui dopo aver tolto la bottiglia dalla valvola di imbottigliamento, una piccola parte di bevanda rimanga non nel condotto di imbottigliamento, ma nella parte inferiore del tubo di sfiato.-Allo scopo di migliorare ancora il comportamento dell'ugello, la presenza di detti elementi 5 e 15 sotto le rispettive bocche di imbottigliamento consente un vantaggioso perfezionamento: con rif. alle figure 13 e 14, le superfici coniche rivolte verso l'alto dei due elementi 5 e 15 sono utilmente sfruttate per applicarvi dei rispettivi deflettori superficiali 20 orientati verso l'alto; ciascuno di detti deflettori inizia sostanzialmente con un suo bordo disposto sopra o vicino al vertice 6 degli elementi 5 oppure 15 e si estende radialmente ma con una curvatura continua come mostrato schematicamente nelle figure; le curvature sono dirette nello stesso senso, di modo che le superfici di detti deflettori superficiali 20 hanno uno sviluppo quasi parallelo .

La fig. 13A rappresenta la proiezione, su un piano orizzontale generico ed ortogonale all'asse del condotto di riempimento, di detti deflettori 20; in detta proiezione i deflettori vengono rappresentati mediante rispettive curve 30, 40, 50 ad andamento sostanzialmente radiale quando detti deflettori 20 sono disposti rispettivamente su detto elemento parzialmente conico 5 e detto elemento sostanzialmente conico 15.-La funzione di detti deflettori e' di deviare il flusso di bevanda che scende dal soprastante condotto di riempimento rispettivamente 3 e 13, e di imprimere a questo un moto anche rotatorio; l'effetto finale e' che il getto di bevanda che si distacca a raggiera dai detti elemento 5 e 15 viene a contatto con le pareti laterali della bottiglia anche con una componente orizzontale, cosa che attenua ulteriormente la vorticosita' nel riempimento della bottiglia, e quindi riduce in misura maggiore la formazione di schiuma.-Un ulteriore perfezionamento viene realizzato disponendo all'interno del tubo di sfiato 8 e soprattutto nella sua porzione inferiore adiacente alla bocca di sfiato alcuni setti separatori verticali 11, preferibilmente paralleli e che siano quindi in grado di dividere il percorso in una pluralità' di singoli condotti aventi sezione molto ridotta come mostrato nelle figure 5 e 6.-L'effetto di tale suddivisione del condotto di sfiato in numerosi piccoli condotti ha l'effetto che il liquido ivi depositato non cada liberamente in basso ma, per effetto della capillarità', venga trattenuto all'interno di essi almeno per il breve intervallo di tempo fino al momento in cui la valvola viene di nuovo inserita in una nuova bottiglia.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) Valvola di imbottigliamento (1) in un impianto industriale di imbottigliamento di bevande, e comprendente un ugello di imbottigliamento (2) con un condotto verticale di riempimento (3) in cui la bevande viene versata e che viene immesso all'interno della bottiglia, una bocca di riempimento (4), ed un condotto di sfiato (8), caratterizzata dal fatto che - detto condotto di sfiato (8) e' affiancato a detto condotto di riempimento, - che detto condotto di sfiato termina con una rispettiva bocca ad un livello (L1) inferiore al livello (L2) della bocca di riempimento (4) - che su una parete esterna di detto condotto di sfiato, e nella sua zona inferiore e' applicato un elemento parzialmente conico (5), ad asse verticale (X), posizionato sostanzialmene sotto detta bocca di riempimento (4) e ad una definita distanza da questa in modo da consentire il deflusso di bevanda.- 2) Valvola di imbottigliamento secondo il preambolo delle riv. 1, caratterizzata dal fatto di comprendere un elemento sostanzialmente conico (15), ad asse verticale (X), posizionato sostanzialmene sotto detta bocca di riempimento (4) e ad una definita distanza da questa (L2-L1) in modo da consentire il deflusso di bevanda. 3) Valvola di imbottigliamento secondo la rivendicazione 1 o 2 , caratterizzata dal fatto che la superficie conica oppure parzialmente conica di detti elementi (5, 15) presenta una convessità' (d) verso detto condotto di riempimento (3).- 4) Valvola di imbottigliamento secondo la riv. 3, caratterizzata dal fatto che detto condotto di sfiato (8) contiene una pluralità' di setti separatori verticali (11).- 5) Valvola di imbottigliamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la superficie rivolta verso l'alto di detto elemento almeno parzialmente conico (5) o sostanzialmente conico (15) e' dotata di una pluralità' di deflettori superficiali orientati verso l'alto (20) e dotati di una rispettiva curvatura, le sezioni su un comune piano di sezione orizzontale di detti deflettori essendo linee curve (30, 40, 50) ad andamento sostanzialmente radiale.