ITTO20090226A1 - Unita' e metodo di riscaldamento di porzioni di tappi per bottiglie - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“UNITA' E METODO DI RISCALDAMENTO DI PORZIONI DI TAPPI PER BOTTIGLIE”

La presente invenzione è relativa ad un’unità ed ad un metodo di riscaldamento di tappi o porzioni di tappi (ad esempio componenti di tappi) per bottiglie, in particolare tappi sostanzialmente cilindrici e/o conici realizzati in agglomerato di sughero o in sughero naturale o in plastica o in una combinazione di tali materiali, cui la descrizione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità.

In particolare, l’unità di riscaldamento è atta ad essere incorporata in un unità di trasferimento di tappi da una stazione di carico ad una stazione di applicazione dei tappi su relative bottiglie.

Sono note unità di trasferimento comprendenti essenzialmente un incanalatore alimentabile con una pluralità di tappi, ed un sistema di spinta dei tappi stessi incanalati collegabile ad un’unità tappatrice atta ad inserire a tenuta i tappi all’interno dei colli di rispettive bottiglie.

All’interno dell’unità tappatrice, i tappi vengono compressi in modo da ridurne il diametro ed inseriti all’interno dei colli delle rispettive bottiglie riempite con il rispettivo prodotto.

E’ avvertita nel settore l’esigenza di preservare il più possibile l’integrità delle cellule e della materia di cui il sughero è composto.

E’ avvertita nel settore l’esigenza di contenere il più possibile lo sbriciolamento del tappo durante la fase di compressione all’interno dell’unità tappatrice, al fine di evitare la formazione di polveri, le quali potrebbero introdursi nella bottiglia e disturbare il corretto funzionamento dell’unità tappatrice.

E’ altresì avvertita nel settore l’esigenza di assicurare che il ritorno elastico del tappo all’interno del collo della rispettiva bottiglia renda la tenuta del tappo stesso il più possibile efficace.

E’ avvertita, inoltre, nel settore l’esigenza di ridurre il più possibile la resistenza offerta dai tappi durante la compressione e l’inserimento nel collo delle rispettive bottiglie, in modo da ridurre la potenza necessaria all’unità tappatrice per eseguire la compressione dei tappi.

E’ avvertita, infine, nel settore l’esigenza di soddisfare le suddetta esigenze senza danneggiare e/o modificare le caratteristiche tecniche del lubrificante di cui la superficie laterale dei tappi è impregnata per facilitare l’inserimento nei colli delle rispettive bottiglie.

Scopo della presente invenzione è la realizzazione di un’unità di riscaldamento di tappi per bottiglie, la quale consenta di soddisfare almeno una delle esigenza sopra specificate.

Il suddetto scopo è raggiunto dalla presente invenzione, in quanto essa è relativa ad un’unità di riscaldamento di tappi per bottiglie, come definito nella rivendicazione 1.

La presente invenzione è altresì relativa ad un metodo di riscaldamento di tappi per bottiglie, come definito nella rivendicazione 12.

Per una migliore comprensione della presente invenzione viene descritta nel seguito una preferita forma di realizzazione, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento alle figure allegate, nelle quali:

- la figura 1 è una vista prospettica di un’unità di trasferimento di tappi per bottiglie comprendente un’unità di riscaldamento realizzata secondo l’invenzione;

- la figura 2 è una vista frontale dell’unità di riscaldamento di figura 1;

- la figura 3 è una sezione trasversale dell’unità di riscaldamento di figura 2; e

- la figura 4 è una sezione lungo la linea IV-IV di figura 2.

Con riferimento alla figura 1, è indicata nel suo complesso con 1 un’unità di trasferimento di tappi 2 (visibili in figura 3) per bottiglie, nella fattispecie illustrata tappi 2 realizzati in sughero composto.

L’unità di trasferimento 1 è adatta ad essere impiegata per alimentare con una successione ordinata di tappi 2 coassiali tra loro un’unità tappatrice 4 (solo schematicamente illustrata in figura 1) per l’applicazione dei tappi 2 stessi su relative bottiglie.

L’unità di trasferimento 1 comprende un alimentatore 3, il quale comprende, a propria volta:

- una stazione di ingresso 5 alimentabile con una successione di tappi 2 aventi i rispettivi assi disposti secondo un ordinamento casuale o orientato;

- una stazione di uscita 6; ed

- un convogliatore 7 (solo schematicamente illustrato) per avanzare i tappi 2 dalla stazione di ingresso 5 alla stazione di uscita 6.

La stazione di ingresso 5 comprende, in particolare, essenzialmente una tramoggia 10 alimentabile con una successione di tappi 2 ed un condotto 11 estendentesi tra la tramoggia 10 ed il convogliatore 7.

La stazione di uscita 6 comprende essenzialmente un condotto 12 alimentato dal convogliatore 7 con i tappi 2.

L’unità tappatrice 4 è disposta a valle dell’unità di trasferimento 1 con riferimento al senso di avanzamento dei tappi 2 ed è atta a comprimere la superficie laterale dei tappi 2 per ridurne il diametro ed a spingere i tappi 2 stessi all’interno dei colli delle relative bottiglie.

In particolare, le superfici laterali dei tappi 2 sono cosparsi di una sostanza lubrificante per facilitarne l’accoppiamento con i colli delle relative bottiglie.

L’unità di trasferimento 1 comprende un’unità di riscaldamento 15 (illustrata solo schematicamente in Figura 1).

Vantaggiosamente, l’unità di riscaldamento 15 è alimentabile con la successione di tappi 2 e comprendente un generatore 16 (figure 2 e 3) di microonde atto a riscaldare i detti tappi.

In maggiore dettaglio, l’unità di riscaldamento 15 è interposta tra il condotto 12 e l’unità tappatrice 4.

Il generatore 16 comprende essenzialmente (figure 2, 3 e 4):

- un involucro 20 alloggiante il generatore 16 di microonde ed atto a proteggere il generatore 16 dalle impurità presenti nell’ambiente esterno, rendendolo inaccessibile da operatori o manutentori durante il funzionamento dell’unità di riscaldamento 15;

- una cappa 21 cava avente un asse A verticale, parzialmente alloggiata all’interno dell’involucro 20 e disposta inferiormente al generatore 16 in modo da risultare attraversabile dalle microonde emesse dal generatore 16 stesso; ed

- un tubo 19 di contenimento delle microonde estendentisi lungo un asse B ortogonale all’asse A e disposto in uso orizzontalmente, disposto inferiormente alla cappa 21, ed alloggiante coassialmente un tratto rettilineo allungato l’asse B di un condotto 22 realizzato da un materiale attraversabile dalle microonde. In particolare, il condotto 22 costituisce un prolungamento del condotto 12 estendentisi fino all’unità tappatrice 4.

Il tubo 19 e la cappa 21 sono saldati oppure assemblati in altro modo tra loro in modo da formare un corpo unico.

Il generatore 16 comprende essenzialmente un magnetron 17 ovvero una sorgente di microonde coerenti dirette prevalentemente parallelamente all’asse A, ed un dispositivo di alimentazione 14 di corrente elettrica elettricamente collegato con il magnetron 17.

Il tubo 19 è delimitato inferiormente da una parete 34 ortogonale al ed attraversata dall’asse A.

Le estremità assiali del tubo 19 rispetto all’asse B sono definite da una coppia di pareti 35a, 35b parallele all’asse A e sporgenti a sbalzo da opposte estremità della parete 34 verso il generatore 16.

Le pareti 35a, 35b sono conformate come corone circolari e presentano rispettivi fori 40 di asse B impegnati dal condotto 22.

Le pareti 35a, 35b definiscono rispettivamente una sezione di ingresso 25 attraversata da una sequenza ordinata di tappi 2 in uscita dal condotto 12 ed in movimento verso l’unità tappatrice 4, ed una sezione di uscita 26 attraversata dai tappi 2 riscaldati dal generatore 16.

Il tubo 19 comprende, infine, una coppia di pareti 36 parallele alla parete 34 e sporgenti da rispettive estremità opposte alla parete 34 delle rispettive pareti 35a, 35b verso l’asse A.

Il tubo 19 comprende, inoltre, una pluralità di pareti 41a disposte adiacenti alla parete 35a, 35b ed una pluralità di pareti 41b disposte adiacenti alla parete 35b (figura 3).

Le pareti 41a, 41b sono parallele all’asse A, equidistanziate tra loro lungo l’asse B e sono conformate come corone circolari definenti rispettivi fori di asse B attraversati dal condotto 22.

La distanza tra la parete 41a, 41b maggiormente prossima alla parete 35a, 35b è uguale alla distanza tra le pareti 41a, 41b.

Nella fattispecie illustrata, le pareti 41a, 41b sono in numero di tre e la distanza tra le pareti 41a e tra le pareti 41b è la metà dell’altezza delle pareti 35a, 35b misurata parallelamente all’asse A.

Le pareti 35a, 41a e 35b, 41b riflettono le microonde verso la porzione del condotto 22 disposta inferiormente al generatore 16.

In particolare, le pareti 35a, 35b, 36, le sezioni di ingresso ed uscita 25, 26 e le porzioni del tubo 19 adiacenti alle pareti 35a, 35b sono alloggiate all’esterno dell’involucro 20.

Il tubo 19 comprende, inoltre, una coppia di pareti 42, 43 sporgenti dalla parete 34 verso il condotto 22 e disposte simmetricamente rispetto all’asse A in modo da formare un apice.

In particolare, le pareti 42, 43 definiscono medesimi angoli acuti con la parete 34 e convergono nell’asse A.

Le pareti 42, 43 sono atte a diffondere le microonde emesse dal generatore 16 nella regione del tubo 19 attraversata dall’asse A e disposta inferiormente al generatore 16 stesso.

La cappa 21 comprende:

- una porzione superiore 30 scatolata collegata al generatore 16 tramite una flangia 18 e definente un’apertura 31 attraversabile dalle microonde emesse dal generatore 16 stesso; ed

- una porzione inferiore 33 interposta tra la porzione superiore 30 ed il tubo 19.

La porzione superiore 30 è formata da quattro pareti 32 parallele a due a due e parallele all’asse A. Pareti 32 contigue tra loro sono, inoltre, ortogonali tra loro.

La porzione inferiore 33 comprende una coppia di pareti 38 parallele all’asse A ed affacciate a distanza, ed una coppia di pareti 39 inclinate rispetto all’asse A ed estendentisi tra le pareti 38.

Le pareti 38 si estendono, ciascuna, tra una rispettiva parete 39 ed una rispettive parete 32.

Le pareti 39 si estendono, ciascuna, tra una rispettiva parete 36 ed una rispettiva parete 32.

Le pareti 39 sono, inoltre, convergenti, procedendo dalle rispettive pareti 36 verso le rispettive pareti 32.

Più in particolare, le pareti 39 convergono in un punto ideale disposto sull’asse A.

Nella fattispecie illustrata, l’angolo tra le pareti 39 è di centoventi gradi. In altre parole, ciascuna parete 39 è inclinata di sessanta gradi rispetto all’asse A.

Il condotto 22 può essere realizzato in policarbonato, plexiglass o altri materiali.

L’unità di riscaldamento 15 comprende una coppia di sensori 50 (figura 3), nella fattispecie illustrata ad encoder, disposti al’esterno dell’involucro 20 ed a monte della parete 35a con riferimento al senso di avanzamento dei tappi 2 verso l’unità tappatrice 4, ed atti a rilevare la presenza e la velocità di avanzamento dei tappi 2 stessi. Il segnale generato dai sensori 50 è utilizzato per calcolare la potenza da richiedere al generatore 16 al fine di assicurare un corretto riscaldamento dei tappi 2.

L’unità di riscaldamento 15 comprende, infine una coppia di sensori 51, 52, nella fattispecie illustrata dal tipo a laser, disposti adiacenti rispettivamente alle pareti 35a, 35b , all’interno dell’involucro 20, ed atti a rilevare la temperatura dei tappi 2 in ingresso ed in uscita dall’unità di riscaldamento 15 stessa.

La potenza del magnetron 17 è regolata sulla base di uno o più segnali generati dai sensori 50, 51, 52 in modo da assicurare il corretto riscaldamento dei tappi 2 stessi.

In uso, i tappi 2 vengono resi disponibili alla tramoggia 10 con i propri assi disposti secondo un ordinamento casuale od orientato. I tappi 2 attraversano il condotto 11 ed il convogliatore 7 dell’alimentatore 3 e vengono resi disponibili al condotto 12 in sequenza.

A questo punto, i tappi 2 attraversano la sezione di ingresso 25 del condotto 22 e fanno ingresso nell’unità di riscaldamento 15 muovendosi lungo la direzione indicata nelle figure 2 e 3. Il sensore 50 rileva la velocità di ingresso dei tappi 2 ed il sensore 51 rileva la temperatura di ingresso dei tappi 2 all’interno dell’unità di riscaldamento 15.

Il magnetron 17 genera un fascio di microonde attraversante l’apertura 31 in direzione parallela all’asse A ed incidente sui tappi 2 in avanzamento lungo l’asse B all’interno del condotto 22.

Le microonde determinano il riscaldamento dei tappi 2. Le porzioni più prossime agli assi dei tappi 2 vengono riscaldate in modo indipendente dalle porzioni più distanti dai suddetti assi dei tappi 2 stessi.

Le pareti 42, 43 sono efficaci nel diffondere le microonde emesse dal magnetron 17 verso il condotto 22 in modo da aumentare la concentrazione delle microonde sui tappi 2 in avanzamento nel condotto 22.

Le pareti 41a, 41b sono efficaci nell’impedire la fuoriuscita delle microonde al di fuori del tubo 19.

Il sensore 52 rileva la temperatura dei tappi 2 prima che escano dall’unità di riscaldamento 15.

La potenza del generatore 16 è regolata sulla base di almeno uno tra i segnali ricevuti dai sensori 50, 51, 52 in modo da assicurare un corretto riscaldamento dei tappi 2 nell’intervallo di tempo durante il quale i tappi 2 sono esposti alle microonde.

I tappi 2 riscaldati vengono resi, infine, disponibili all’unità tappatrice 4, la quale li comprime e li inserisce nei colli delle rispettive bottiglie.

Qualora il sensore 50 dovesse rilevare l’arresto dei tappi 2 all’interno del condotto 22, ad esempio, per un inceppamento od un fermo/arresto dell’alimentatore 3, il funzionamento del magnetron 17 viene arrestato.

Da un esame delle caratteristiche dell’unità di riscaldamento 15 e del metodo secondo l’invenzione sono evidenti i vantaggi che esse consentono di ottenere.

In particolare, il generatore 16 di microonde riscalda a predeterminati livelli di temperatura i tappi 2 senza riscaldare eccessivamente le regioni più distante dai rispettivi assi dei tappi 2 stessi.

Il materiale dei tappi 2 in arrivo all’unità tappatrice 4 presenta, pertanto, un modulo di elasticità e, quindi, una resistenza a compressione particolarmente ridotti rispetto al materiale dei tappi 2 a temperatura ambiente tipiche delle cantine. Un esempio di temperature tipiche delle cantine è costituito, in modo non limitativo, dall’intervallo compreso tra 0 e 10 gradi centigradi.

Ne segue, che la potenza richiesta all’unità tappatrice 4 per comprimere i tappi 2 risulta ridotta rispetto alla potenza richiesta per comprimere tappi 2 alle temperature tipiche delle cantine.

Il materiale dei tappi 2 in arrivo all’unità tappatrice 4 risulta, inoltre, particolarmente duttile rispetto al materiale dei tappi 2 alle temperature.

Ne segue che l’azione di compressione dell’unità tappatrice 4 riduce sostanzialmente la rottura del materiale dei tappi 2. Pertanto, si riduce la formazione di polverosità che potrebbero rimanere intrappolate nelle bottiglie.

La Richiedente ha, inoltre, osservato che i tappi 2 riscaldati presentano successivamente alla compressione esercitata dall’unità tappatrice 4 un ritorno elastico più controllato e naturale, il quale consente ai tappi 2 stessi di aderire precisamente ai colli delle relative bottiglie, assicurando un’azione di tenuta particolarmente efficace se confrontata con l’azione di tenuta di tappi alle temperature tipiche delle cantine.

La Richiedente ha altresì osservato che l’impiego dell’unità di riscaldamento 15 consente di riscaldare le colle utilizzate per l’assemblaggio di tappi 2 comprendenti un corpo in agglomerato ed uno o più dischi o rondelle di sughero. Tale riscaldamento determina l’elasticizzazione delle colle con conseguente aumento della tenuta e riduzione della percentuale di separazione dei componenti meccanici costituenti i tappi 2.

In aggiunta, la Richiedente ha osservato che il riscaldamento determinato dall’unità di riscaldamento 15 consente di riscaldare le molecole, i tessuti e gli alveoli che formano la materia “spugnosa” del sughero, rendendo gli alveoli stessi meno soggetti alla rottura capillare.

Conseguentemente, i tappi 2 mantengono la propria impermeabilità e aumentano la tenuta a pressione di prodotti liquidi gassosi quali ad esempio birra, vino frizzante o spumante. Tale aumento di impermeabilità riduce la possibilità di infiltrazioni del prodotto contenuto nelle bottiglie attraverso il tappo 2 .

Inoltre, i tappi 2 in sughero, in virtù del fatto che sono riscaldati, conservano le proprie caratteristiche tecniche/strutturali originali garantendo l’effetto osmosi di cui il vino ha necessità per il miglior invecchiamento in bottiglia.

Da ultimo, in fase di apertura delle bottiglie, il cavatappi incontra minora resistenza alla penetrazione nel tappo 2, cosicché la forza di estrazione dei tappi 2 dai colli delle rispettive bottiglie risulta ridotta.

In aggiunta, grazie al fatto che il riscaldamento dei tappi 2 avviene tramite l’emissione di microonde, si evita, anche quando i tappi 2 sono realizzati in un materiale termicamente isolante quale il sughero, di dover sovrariscaldare le regione più lontane dai rispettivi assi dei tappi 2 per riscaldare a sufficienza le regioni più prossime ai rispettivi assi dei tappi 2. Ne segue che si evita che temperature troppo alte delle regioni dei tappi 2 maggiormente distanti dai rispettivi assi facciano colare il lubrificante necessario ad inserire i tappi 2 stessi nei colli delle relative bottiglie.

Infine, la presenza del sensore 50 consente di interrompere il funzionamento del generatore 16 in caso di interruzione dell’avanzamento dei tappi 2 dall’alimentatore 3 a seguito di malfunzionamenti o di arresti dell’alimentatore 3 stesso.

Risulta infine chiaro che all’unità di riscaldamento 15 ed al metodo precedentemente descritti ed illustrati possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito di protezione della presente invenzione.

In particolare, l’unità di riscaldamento 15 potrebbe comprendere due o più generatori 16 di microonde secondo rispettive frequenze uguali o diverse tra loro.

L’unità di riscaldamento 15 potrebbe riscaldare anziché interi tappi 2 porzioni di tappi 2, costituite ad esempio da rondelle o componenti dei tappi 2 stessi.

L’unità di riscaldamento 15 potrebbe rendere disponibili i tappi 2 ad un macchina utilizzatrice differente dall’unità tappatrice 4, ad esempio, un’unità di assemblaggio o lavorazione dei tappi 2.

Il movimento dei tappi 2 all’interno del condotto 22 potrebbe avvenire, inoltre, per azione della gravità. In tal caso, il condotto 22 sarebbe verticale.

La cappa 21 o la parete 34 potrebbe essere di forma diversa.

Il tubo 19 potrebbe, inoltre, chiudersi sul condotto 22 all’esterno dell’involucro 20 in modo da favorire il contenimento delle microonde all’interno dell’involucro 20.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Unità di riscaldamento (15) di almeno porzioni di tappi (2) per bottiglie, caratterizzata dal fatto di essere alimentabile con una successione di dette porzioni di tappi (2) e di comprendere mezzi generatori (16) di microonde atte ad interagire con le dette porzioni di tappi (2) ed a riscaldare le dette porzioni di tappi (2) stesse. 2.- Unità secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere un corpo cavo (21, 19) attraversabile dalle microonde generate dal detto generatore (16) ed alloggiante un condotto (22) attraversabile dalla detta successione di dette porzioni di tappi (2); il detto condotto (22) essendo attraversabile dalle microoonde ed impegnabile dalla detta successione di dette porzioni di tappi (2). 3.- Unità secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il detto corpo (21, 19) comprende integralmente: - una porzione (30) collegata al detto generatore (16) e definente almeno un’apertura (31) attraversabile dalle dette microonde emesse dal detto generatore (16); - un tubo (19) alloggiante il detto condotto (22) ed estendentesi lungo un primo asse (B); ed - una cappa (21) interposta tra il detto tubo (19) e la detta porzione (30). 4.- Unità secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi diffusori (42, 43) delle dette microonde disposti all’interno del detto corpo (21, 19) ed atti a deviare le dette microonde verso il detto condotto (22). 5.- Unità secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che il detto generatore (16) emette le dette microonde lungo un secondo asse (A) trasversale al detto primo asse (B), e dal fatto che i detti mezzi diffusori (42, 43) comprendono una coppia di pareti (42, 43) convergenti nel detto secondo asse (A) e disposte dalla parte opposta del detto condotto (22) rispetto al detto generatore (16). 6.- Unità secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che le dette pareti (42, 43) si estendono da una porzione del detto tubo (19) opposta al detto condotto (22). 7.- Unità secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 6, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di contenimento (41a, 41b) delle dette microonde atti a contenere le dette microonde all’interno del detto corpo (21, 19). 8.- Unità secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi di contenimento (41a, 41b) comprendono almeno una prima ed una seconda parete (41a, 41b) disposte in corrispondenza di rispettive estremità assiali opposte tra loro del detto tubo (19) rispetto al detto primo asse (B), attraversate dal detto condotto (22) e parallele al detto primo asse (A). 9.- Unità secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi sensori (50, 51, 52) generanti almeno un segnale associato ad almeno una grandezza compresa tra la velocità di avanzamento delle dette porzioni di tappi (2) interagenti con le dette microonde, la temperatura delle dette porzioni di tappi (2) prima dell’interazione con le dette microonde e la temperatura delle dette porzioni di tappi (2) al termine dell’interazione con le dette microonde; il detto generatore (16) essendo comandabile sulla base del detto segnale. 10.- Unità (1) di trasferimento di porzioni di tappi (2) comprendente un alimentatore (3) ricevente in ingresso le dette porzioni di detti tappi (2) ed atto ad alimentare la detta unità di riscaldamento (15) con le dette porzioni di detti tappi (2), ed un’unità di riscaldamento (15) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti. 11.- Impianto di imbottigliamento comprendente un’unità di trasferimento (1) secondo la rivendicazione 10 ed un’unità tappatrice (4) atta ad applicare le dette porzioni di tappi (2) a rispettive bottiglie ed alimentata con le dette porzioni di tappi (2) riscaldate dalla detta unità di trasferimento (1). 12.- Metodo di riscaldamento di porzioni di tappi (2) per bottiglie comprendente le fasi di: - rendere disponibili una successione delle dette porzioni di detti tappi (2) ad un’unità di riscaldamento (15); e - riscaldare la detta successione di porzioni di detti tappi (2) tramite delle microonde all’interno della detta unità di riscaldamento (15).