ITPR990060A1 - Valvola erogatrice di liquidi in macchina riempitrice di contenitori,in particolare bottiglie. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

Forma oggetto della presente invenzione una valvola erogatrice di liquidi in macchina riempitrice di contenitori, in particolare bottiglie, del tipo comprendente le caratteristiche citate nel preambolo della rivendicazione 1.

Più in particolare le macchine in questione sono macchine riempitrici rotative provviste di una piattaforma rotante dotata di una pluralità di valvole erogatrici. Al di sotto di ogni valvola erogatrice è previsto un supporto per i contenitori. Generalmente questi supporti sono realizzati in forma di piattelli, su cui i contenitori o le bottiglie appoggiano sul fondo. Alternativamente, in particolare nel caso di bottiglie in PET, i supporti assumono la forma di elementi di presa agenti in corrispondenza de! collo delle bottiglie stesse.

Una valvola erogatrice prevede un serbatoio di raccolta del liquido da introdurre nella bottiglia quando la bottiglia stessa vi viene accostata mediante traslazione del suo supporto. La fase di riempimento avviene dopo che l imboccatura della bo venuta a contatto con la sezione di uscita di un condotto per il liquido ricavato inferiormente al serbatoio.

Ogni valvola prevede inoltre un condottò di passaggio per aria o gas inerte; tale condotto è inserito coassialmente nel condotto del liquido e sporge inferiormente in modo da inserirsi all’interno del contenitore da riempire.

Durante la fase di riempimento del contenitore tale condotto è attraversato dal gas o dall’aria presente nel contenitore stesso e svolge il compito di determinare il livello massimo del liquido all’interno del contenitore da riempire.

Quando il liquido raggiunge il livello massimo di riempimento e lambisce l’estremità inferiore del condotto del gas, l’aria o il gas inerte ancora presenti nel contenitore tendono a trafilare dal contenitore al serbatoio attraverso il condotto del liquido provocando variazioni del livello di riempimento nel contenitore stesso.

Per evitare che l’aria o il gas inerte ritorni attraverso il condotto del liquido all’interno del serbatoio, sono quindi previsti mezzi di chiusura idraulica inseriti all’interno del condotto del liquido.

In particolare sono noti mezzi di chiusura idraulica realizzati in forma di retine inserite all’interno del condotto del liquido. Le dimensioni delle aperture della retina sono tali che, per capillarità e tensione superficiale del liquido, una superficie di liquido occupa tutta l’estensione del condotto e impedisce la risalita del gas.

La presenza di una rete internamente al condotto di passaggio del liquido presenta tuttavia alcuni inconvenienti, quali perdite di carico che influenzano i tempi di riempimento della bottiglia e di conseguenza il rendimento globale della macchina riempitrice. Inoltre si genera un punto di raccolta di eventuali residui che aumentano ulteriormente le perdite di carico e richiedono manutenzione continua.

Va notato altresì chetali mezzi di chiusura idraulica non possono^essere utilizzati con liquidi densi o polposi in quanto i liquidi risulterebbero completamente ostacolati nel passaggio normale dalla valvola erogatrice al contenitore.

Oltre agli inconvenienti sopra citati si aggiungono sia la difficoltà di realizzazione di tali mezzi di chiusura idraulica, in quanto la retina tende a sfaldarsi durante la tranciatura, sia la difficoltà nell’ inserimento della retina stessa internamente al condotto del liquido.

Sono inoltre noti mezzi di chiusura idraulica costituiti da sifoni, realizzati lungo il condotto del liquido, modificandone il percorso ira il serbatoio e l’imboccatura della bottiglia.

Anche la soluzione sopra descritta presenta importanti inconvenienti, infatti la presenza di un sifone complica notevolmente la struttura del condotto del liquido e introduce una perdita di carico di notevole entità a causa della tortuosità del percorso seguito dal liquido.

Inoltre il liquido ristagna internamente al sifone in cui si accumulano eventuali impurezze o particelle solide.

Scopo della presente invenzione è quello di eliminare i suddetti inconvenienti rendendo disponibile una valvola erogatrice di liquidi in macchina riempitrice di contenitori, in particolare bottiglie, dotata di mezzi di chiusura idraulica che permettano il passaggio del liquido senza influenzare i tempi di riempimento del contenitore, operando un’efficace impedimento alla risalita di gas lungo il condotto del liquido, il tutto senza che si verifichino ristagni.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di realizzare una valvola erogatrice in grado di operare con liquidi di qualsiasi natura, in particolare con liquidi polposi o presentanti particelle sospese.

Detti scopi ed altri ancora, che meglio appariranno nel corso della seguente descrizione, sono pienamente raggiunti dalla valvola erogatrice di liquido in macchina riempitrice di contenitori, oggetto della presente invenzione, comprendente le caratteristiche espresse nella parte caratterizzante della rivendicazione 1.

Questa ed altre caratteristiche risulteranno meglio evidenziate dalla descrizione seguente di una preferita forma di realizzazione illustrata, a puro titolo esemplificativo e non limitativo, nelle unite tavole di disegno, in cui:

- la figura 1 illustra una vista in una sezione verticale di una valvola erogatrice secondo la presente invenzione;

- le figure 2 e 3 illustrano un particolare di figura 1 , rispettivamente in una vista in pianta ed in una vista in sezione secondo la traccia III-1II di figura 2;

- le figura 4 e 5 illustrano una variante di realizzazione del particolare di figura 2 e 3, rispettivamente in una vista in pianta ed in una vista in sezione secondo la traccia IV-IV di figura 4.

Con riferimento alle figure con 1 è stata indicata una valvola erogatrice di liquidi in una macchina riempitrice di contenitori 2, in particolare bottiglie. La macchina riempitrice può essere in particolare rotativa ed è di tipo sostanzialmente noto e quindi non illustrato in figura.

La valvola erogatrice 1 illustrata in figura 1) comprende un serbatoio di raccolta del liquido da introdurre nel contenitore 2. Detto serbatoio presenta inferiormente un primo condotto 4 che si estende, lungo un asse 5 sostanzialmente verticale, fra una prima sezione 4a in comunicazione con il volume interno del serbatoio ed una seconda sezione 4b di contatto con l’imboccatura del contenitore 2.

In prossimità della seconda sezione 4b del condotto 4, alla valvola erogatrice 1 è associato un elemento di centraggio 6, di tipo noto, che permette l’accoppiamento sostanzialmente ermetico tra rimboccatura del contenitore 2 e il

permettere il passaggio del liquido dal serbatoio al contenitore stesso.

Con 7 è stato globalmente indicato un secondo condotto, connesso alla valvola erogatrice 1 internamente al serbatoio ; una porzione 7a del secondo condotto 7 è inserita nel primo condotto 4 sostanzialmente coassiale con esso.

Il secondo condotto 7 è attraversato da gas inerte o aria ed è definito da una cannula 8, sporgente rispetto alla seconda sezione 4b del primo condotto 4 in modo da penetrare all’interno del contenitore 2 da riempire; l’estremità inferiore della cannula 8 definisce quindi il livello di riempimento del contenitore stesso.

A seguito della presenza del secondo condotto 7, il primo condotto 4 si sviluppa di fatto fra prime pareti 4c ricavate nella struttura del serbatoio e fra seconde pareti 4d costituenti le pareti esterne del secondo condotto 7.

Internamente al primo condotto 4 sono previsti mezzi di chiusura idraulica 9, per impedire il ritorno di aria o gas inerte dal contenitore 2 al serbatoio attraverso il primo condotto stesso.

Tali mezzi di chiusura idraulica 9 comprendono originalmente una paratia 10 provvista di una prima estremità 1 Oa solidale alle seconde pareti 4d del primo condotto 4 ed una seconda estremità 10b libera di muoversi fra una posizione di chiusura, in cui interferisce con le prime pareti 4c del primo condotto 4, ed una posizione di apertura, in cui non interferisce con le prime pareti 4c. In particolare, quando la seconda estremità 10b si trova in posizione di apertura, la paratia 10 si dispone lungo le seconde pareti 4d lasciando completamente libero il primo condotto 4 e non presentando quindi alcun ostacolo al flusso di liquido dal serbatoio al contenitore 2.

Secondo quanto illustrato in figura 1), le prime pareti 4a possono vantaggiosamente comprendere un riscontro 11 con cui la seconda estremità 10b della paratia 10 interagisce per ottenere una più efficace chiusura del

evitare di conseguenza trafilamenti di gas dal contenitore 2 al serbatoio .

Secondo quanto illustrato in figura 1), 3) e 5), la paratia 10 comprende vantaggiosamente un anello di presa 12, realizzato in corrispondenza della prima estremità 10a della paratia stessa, e una parete cilindrica 13 che si estende perpendicolarmente da detto anello di presa 12 e realizza la seconda estremità 10b della paratia 10.

Rispetto alla valvola erogatrice 1 la parete cilindrica 13, quando la paratia è in condizioni di chiusura, si presenta sostanzialmente coassiale con il primo condotto 4, realizzando la tenuta contro il riscontro 1 1 , mentre l’anello di presa 12 si sviluppa in senso sostanzialmente radiale, come illustrato in figura 1), ed è destinato ad inserirsi in un alloggiamento 14 delle seconde pareti 4d, per permettere un montaggio rapido e semplificato della paratia 10 internamente al primo condotto 4.

Inoltre la paratia 10 comprende vantaggiosamente alcuni intagli 15 che si estendono lungo una porzione della parete cilindrica 13 della paratia stessa, a partire dalla seconda estremità 10b.

In particolare detti intagli 15 presentano una sezione maggiore in prossimità della seconda estremità 10b della paratia 10, in modo che le pareti di ogni intaglio si accostino in posizione di apertura del primo condotto 4 per agevolare il passaggio dalla condizione di chiusura alla condizione di apertura.

Le dimensioni degli intagli 15 sono tali che, quando la paratia è in chiusura, per capillarità e tensione superficiale del liquido, il liquido stesso tende a risalire lungo l’intaglio in modo che la paratia 10 non presenti soluzioni di continuità ed impedisca la risalita del gas lungo il primo condotto 4.

La valvola 1 comprende inoltre mezzi di richiamo della paratia 10, operanti fra la posizione di apertura e la posizione di chiusura de! primo condotto 4. In particolare i suddetti mezzi di richiamo si possono espletare mediante l’utilizzo di una paratia 10 realizzata in materiale plastico che si inflette in posizione di apertura per azione della spinta esercitata dal liquido e ritorna in posizione dì chiusura per effetto dell’elasticità del materiale stesso.

In figura 4) e 5) è illustrata una possibile variante di realizzazione della paratia 10. Dall’anello di presa 12 si estendono coassialmente due pareti cilindriche 13a e 13b presentanti rispettivamente intagli 15a e 15b.

Le due pareti cilindriche 13a e 13b sono sostanzialmente a contatto fra di loro e gli intagli 15a e 15b sono fra loro sfalsati in modo che l’unione delle due pareti cilindriche 13a e 13b costituisca un efficace ostacolo nei confronti dell’aria o del gas inerte lungo il primo condotto 4.

L’adattamento delle due pareti 13a e 13b in condizione di apertura è comunque garantito dalla presenza degli intagli 13a e 13b preferibilmente presentanti una sezione maggiore in prossimità della seconda estremità IOb della paratia 10.

In una possibile variante di realizzazione non illustrata, la prima estremità 1 Oa può essere solidale alle prime pareti 4c del primo condotto 4 mentre la seconda estremità IOb è libera di muoversi fra la posizione di chiusura, in cui interferisce con le seconde pareti 4d del primo condotto 4, e la posizione di apertura, in cui non interferisce con le seconde pareti 4d e si dispone lungo le prime pareti 4c. In questo caso il riscontro 1 1 può essere vantaggiosamente previsto lungo le seconde pareti 4d del primo condotto 4.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione non illustrata la paratia 10 può presentare uno sviluppo sostanzialmente radiale rispetto al primo condotto 4, con la prima estremità 10a solidale alternativamente alle prime pareti 4c o alle seconde pareti 4d. Nella suddetta variante il riscontro 1 1 può essere opportunamente sagomato in senso orizzontale, in modo da realizzare la tenuta contro la paratia 10.

Il funzionamento della valvola erogatrice 1 secondo la presente invenzione, sopra descritta in senso prevalentemente strutturale, è il seguente.

Il contenitore 2 viene accostato alla valvola erogatrice 1, in particolare al serbatoio , in modo da poter riempire il contenitore stesso non appena è stato raggiunto un accoppiamento sostanzialmente ermetico fra l’imboccatura del contenitore e la seconda sezione 4b del primo condotto 4.

II liquido contenuto internamente al serbatoio scorre lungo il primo condotto 4, mantenendo la paratia 10 in posizione di apertura contro le seconde pareti 4d del condotto stesso. Poiché il secondo condotto 7, ed in particolare la cannula 8 risulta inserita all’interno del contenitore 2, il gas o l’aria presente nel contenitore 2 esce lungo il secondo condotto 7 permettendo un rapido ed efficace riempimento del contenitore stesso.

L’estremità inferiore della cannula 8 determina il livello massimo del liquido internamente al contenitore 2; quando il liquido raggiunge il livello massimo, l’aria o il gas presenti nel contenitore non possono risalire attraverso il secondo condotto 7.

In assenza della spinta esercitata dal fluido, la paratia 10 si chiude contro il riscontro 11 ed impedisce il trafilamento dell’aria rimasta nel contenitore lungo il primo condotto 4 del liquido, evitando di conseguenza variazioni del livello massimo di liquido nel contenitore.

L’originale presenza della paratia 10 non introduce perdite di carico lungo il percorso seguito dal liquido e non influenza di conseguenza i tempi di riempimento del contenitore 2.

Inoltre la presenza della paratia 10 permette l’utilizzo della valvola erogatrice 1 anche in presenza di prodotti polposi o contenenti particelle in sospensione, in quanto il primo condotto 4 si presenta completamente libero in fase di riempimento del contenitore 2.

L’invenzione come sopra illustrata strutturalmente e funzionalmente non solo raggiunge gli scopi individuati ma permette di conseguire ulteriori vantaggi. In particolare consente di ottenere una chiusura idraulica semplificata e di massima efficienza, senza introdurre complicazioni strutturali e senza deviare il naturale percorso del primo condotto 4 di trasferimento del liquido dal serbatoio al contenitore.

Inoltre l’utilizzo di paratie in materiale plastico rende la presenta invenzione particolarmente adatta a liquidi ad uso alimentare, in quanto aumenta notevolmente il grado di igienicità e la pulizia lungo il percorso seguito dal liquido.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Valvola erogatrice ( 1 ) di liquido in macchina riempitrice di contenitori (2), in particolare bottiglie, del tipo comprendente: un serbatoio di raccolta del liquido da introdurre nel contenitore (2), avente inferiormente un primo condotto (4), estendentesi lungo un asse (5), fra una prima sezione (4a) in comunicazione con il volume interno di detto serbatoio ed una seconda sezione (4b) di contatto con rimboccatura di detto contenitore (2), per permettere il passaggio del liquido stesso da detto serbatoio a detto contenitore (2); un secondo condotto (7) per gas inerte o aria montato internamente a detto serbatoio ed avente una porzione (7a) inserita in detto primo condotto (4) sostanzialmente coassiale con esso, detto primo condotto (4) sviluppandosi fra prime pareti (4c) ricavate in detto serbatoio e seconde pareti (4d) di detto secondo condotto (7); mezzi di chiusura idraulica (9) inseriti all’interno di detto primo condotto (4.) per impedire il ritorno di aria o gas inerte attraverso detto primo condotto (4), caratterizzata dal fatto che detti mezzi di chiusura idraulica (9) comprendono una paratia (10) avente una prima estremità (IOa) solidale ad una di dette prime o seconde pareti (4c) (4d) di detto primo condotto (4) ed una seconda estremità (10b) libera di muoversi fra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura di detto primo condotto (4).
2. 2. Valvola secondo la rivendicazione 1), caratterizzata dal fatto che dette prime o seconde pareti (4c) (4d) comprendono un riscontro (11) con cui detta seconda estremità (10b) interagisce in posizione di chiusura di detto primo condotto (4).
3. 3. Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta paratia ( 10) comprende intagli ( 15) estendentisi lungo una porzione della paratia stessa a partire da detta seconda estremità (10b), per agevolare il passaggio fra detta posizione di chiusura e detta posizione di apertura.
4. 4. Valvola secondo la rivendicazione 3), caratterizzata dal fatto che detti intagli (15) presentano una sezione maggiore in prossimità di detta seconda estremità (10b) della paratia (10).
5. 5. Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di richiamo di detta paratia ( 10) operanti fra detta posizione di apertura e detta posizione di chiusura.
6. 6. Valvola secondo la rivendicazione 5), caratterizzata dal fatto che detta paratia (10) è realizzata in materiale plastico che si inflette in posizione di apertura per azione del liquido e ritorna in posizione di chiusura per effetto dell’elasticità del materiale stesso.
7. 7. Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta paratia (10) comprende, in corrispondenza di detta prima estremità (10a), un anello di presa (12) per inserirsi in un alloggiamento (14) di dette prime o seconde pareti (4c) (4d) di detto primo condotto (4).
8. 8. Valvola secondo la rivendicazione 7), caratterizzata dal fatto che detta paratia (10) comprende almeno una parete cilindrica (13) sostanzialmente coassiale con detto primo condotto (4) quando è in posizione di chiusura.
9. 9. Valvola secondo la rivendicazione 8), caratterizzata dal fatto che detta paratia (10) comprende due pareti cilindriche (13a, 13b) estendentesi da detto anello di presa (12) e presentanti intagli (15a, 15b), gli intagli (15a) di una di detta pareti cilindriche (13a) essendo sfalsati rispetto agli intagli (15b) dell’altra parete cilindrica (13b).