ITUA20164306A1

ITUA20164306A1 - Dispositivo e metodo per il riempimento di contenitori con un liquido, in particolare per l’imbottigliamento

Info

Publication number: ITUA20164306A1
Application number: ITUA2016A004306A
Authority: IT
Inventors: Lago Livio Dal; Alberto Ruggin
Original assignee: Dr Tech S R L
Priority date: 2016-06-13
Filing date: 2016-06-13
Publication date: 2017-12-13
Also published as: US11427453B2; ES2941040T3; US20190241419A1; EP3468910A1; EP3468910B1; WO2017216697A1

Description

TITOLO: DISPOSITIVO E METODO PER IL RIEMPIMENTO DI CONTENITORI CON UN LIQUIDO, IN PARTICOLARE PER L’IMBOTTIGLIAMENTO

CAMPO DELLA TECNICA

L’invenzione riguarda un dispositivo e un metodo per il riempimento di contenitori con un liquido, in particolare per l’imbottigliamento. Il dispositivo e il metodo sono stati creati per permettere un riempimento di contenitori con liquidi sensibili all’ossigeno, cioè un riempimento in atmosfera inerte. L’invenzione può essere impiegata in diversi impianti di imbottigliamento, come impianti in linea, impianti a moto alternato che rotativi in continuo, ma anche in impianti semi-automatici. In particolare il dispositivo e il metodo si riferiscono all’imbottigliamento di bottiglie di vetro con vino.

STATO DELLA TECNICA

Nel settore dell’imbottigliamento, per esempio del vino, è nota da tempo la problematica relativa alla necessità di ridurre il più possibile l’assorbimento di ossigeno da parte del vino durante le fasi di riempimento e di prestare la massima cura per evitare contaminazioni batteriche, situazioni che andrebbero a compromettere irrimediabilmente la qualità del vino imbottigliato.

Attualmente gli impianti di imbottigliamento noti utilizzano una metodologia di riempimento che prevede sostanzialmente una fase preliminare di iniezione di azoto all’interno della bottiglia da riempire tramite un ugello iniettore multi-cavo che viene inserito parzialmente nel collo della bottiglia in modo da permettere la successiva fuoriuscita della miscela aria-azoto così ottenuta all’interno della bottiglia stessa attraverso spazi vuoti lasciati liberi dall’ugello sulla bocca di uscita della bottiglia.

Si procede quindi alla chiusura a tenuta della bocca della bottiglia tramite l’applicazione di un rubinetto di riempimento che contiene coassialmente il citato ugello iniettore di azoto, alla realizzazione di vuoto all’interno della bottiglia e quindi all’inizio del ciclo di immissione del flusso di vino che fluisce lungo le superfici delle pareti interne della bottiglia dal collo verso il fondo della bottiglia. Il raggiungimento del corretto livello di riempimento viene effettuato tramite risucchio della parte eccedente del vino. L’ugello, bagnato di vino, viene allontanato e inserito nella prossima bottiglia.

Un perfezionamento del procedimento tradizionale di cui sopra è stato proposto dagli stessi inventori nella domanda di brevetto WO 2016/030786 A1 in cui il riempimento della bottiglia avviene tramite una cannuccia scorrevole all’interno della bottiglia in cui il liquido esce dalla cannuccia in prossimità del fondo della bottiglia per salire poi verso il collo riducendo così le turbolenze create invece nel liquido se scende lungo le pareti per raggiungere il fondo. Tali turbolenze favoriscono l’assorbimento di ossigeno.

Comunque, ad oggi, tali metodologie non sono né in grado di eliminare pressoché completamente fenomeni ossidativi del vino, in particolare lungo le superfici interne della bottiglia, a causa di residui di ossigeno all’interno della bottiglia, né di permettere una corretta gestione dell’impianto di imbottigliamento atta ad assicurare l’adeguata protezione da contaminazione batterica.

ESPOSIZIONE DELL’INVENZIONE

L’invenzione si pone lo scopo di superare gli inconvenienti citati, e precisamente di proporre un dispositivo e un metodo per il riempimento di contenitori con un liquido, in particolare per l’imbottigliamento che perfezioni sistemi noti nello stato della tecnica in termini di riduzione dell’assorbimento di ossigeno. Ulteriore scopo dell’invenzione è proporre un dispositivo e un metodo per il riempimento di contenitori con un liquido, in particolare per l’imbottigliamento che riduca contaminazioni batteriche.

Gli scopi suddetti sono raggiunti, in un primo aspetto dell’invenzione, da un dispositivo per il riempimento di contenitori con un liquido, in particolare per l’imbottigliamento secondo la prima rivendicazione che comprende:

(a) un’unità di riempimento che comprende

(a1) collegamenti atti a essere collegati a una sorgente del liquido, una sorgente di un gas inerte e a un dispositivo di aspirazione;

(a2) una cannuccia che comprende

(a2.1) un primo tubo e

(a2.2) un secondo tubo,

in cui il primo tubo si trova come tubo centrale essenzialmente coassialmente all’interno di detto secondo tubo creando tra detto primo tubo e detto secondo tubo un relativo intercapedine

oppure

in cui detto primo e detto secondo tubo si estendono uno separatamente dall’altro, per esempio parallelamente; e

(a3) mezzi di trattenimento per tenere detto contenitore nell’unità di riempimento; (b) mezzi elevatori per variare la profondità con cui detta cannuccia e/o almeno uno di detti tubi sia inserita/o in detto contenitore; e

(c) opzionalmente mezzi convogliatori atti a supportare e ad avanzare in successione detti contenitori a detta unità di riempimento.

Il liquido può essere di vario genere. Preferiti sono liquidi alimentari, come per esempio vino, birra, succhi di frutta e/o di verdure, acqua minerale, latte, yoghurt liquido, aceto, olio, grappe, liquori, spumanti, tè, limonate, ecc. Particolarmente preferito è il vino.

Anche i contenitori e i loro materiali possono essere di vario genere. Sono ipotizzabili materiali come vetro, cartone impregnato (Tetra Pak<®>), materia plastica. Il contenitore preferito è una bottiglia in vetro.

Il gas inerte vantaggiosamente è azoto, ma sono idonei anche altri gas inerti che non alterino le caratteristiche del liquido, come gas nobili e anidride carbonica (che però influenza il pH del liquido). Gas più pesanti dell’aria hanno il vantaggio di non uscire dal contenitore e di spingere l’aria verso l’alto. Un gas più pesante dell’aria, come per esempio l’argon, copre bene la superficie del liquido senza salire verso l’alto e scoprire il liquido. I suddetti gas possono anche essere utilizzati in miscele tra di loro, come per esempio miscele di argon e anidride carbonica oppure argon e azoto.

La variante in cui il primo tubo si trova come tubo centrale essenzialmente coassialmente all’interno del secondo tubo creando tra detto primo tubo e detto secondo tubo un relativo intercapedine è vantaggioso in termini dell’occupazione dello spazio, e dell’uniformità della distribuzione di fluidi uscendo contemporaneamente da entrambi i tubi.

I tubi possono avere sezioni diverse, come in particolare una sezione circolare. L’estensione dei tubi può essere essenzialmente rettilinea come anche, per esempio a spirale.

Configurazioni alternative dei due tubi alla configurazione coassiale o parallela potrebbero essere, per esempio tubi a spirale in cui una spirale segue essenzialmente lo sviluppo dell’altra, estendendosi un tubo accanto all’altro, oppure in cui le spirali sono intrecciate. Ipotizzabile è anche un tubo a spirale che avvolge un tubo rettilineo.

I mezzi elevatori permettono di avvicinare la cannuccia o almeno uno dei due tubi al fondo del contenitore per poter far salire il liquido e/o un gas inerte dal basso verso l’alto. Nel caso del vino vengono evitate delle turbolenze e ridotta la formazione di schiuma. Nel caso del gas, il contenitore viene lavato dal basso coinvolgendo tutto il volume del contenitore e in più si può creare un cuscino di gas sopra il liquido, in particolare quando il gas inerte è più pesante dell’aria.

I mezzi convogliatori sono necessari per l’esercizio automatico del dispositivo secondo l’invenzione. Ipotizzabile è anche un inserimento a mano del contenitore nell’unità di riempimento.

La presenza di due tubi nella cannuccia permette la simultanea iniezione di gas inerte e di liquido nel contenitore, riducendo ulteriormente la presenza di aria (ossigeno), questo anche grazie a due canali separati per gas e liquido. Possibile sarebbe anche utilizzare contemporaneamente un tubo per il vuoto e l’altro per il gas o il liquido sempre potenziando la fuoriuscita di aria (ossigeno).

Vantaggiosamente, detti tubi sono collegabili/collegati ciascuno a uno di detti collegamenti atti a essere collegati a una sorgente del liquido, una sorgente di un gas inerte e a un dispositivo di aspirazione. Preferibilmente, un tubo è collegato al collegamento atto a essere collegato a una sorgente del liquido e l’altro tubo al collegamento atto a essere collegato a detta sorgente di gas inerte.

Pertanto, con la cannuccia a doppio tubo sopra descritta si limitano meccanicamente le superfici di scambi e i contatti del liquido con l’aria. Il riempimento dal basso, essendoci la possibilità di avvicinare con i mezzi elevatori la cannuccia al fondo del contenitore, risulta in minore stress per il liquido, garantendo ottima qualità e durata nel tempo al liquido, in particolare a un vino così imbottigliato.

In due varianti preferite dell’invenzione, i mezzi elevatori sono mezzi atti a muovere la cannuccia e/o almeno uno dei tubi in direzione assiale e/o mezzi atti a sollevare e abbassare un supporto su cui viene posizionato detto contenitore in detta unità di riempimento. In una variante preferita, i mezzi elevatori muovono la cannuccia o almeno uno dei due tubi per avvicinarla/lo al fondo del contenitore o per allontanarla/lo dal fondo. Un supporto che sostiene il contenitore alzandosi rispetto a una cannuccia o un tubo fermo può avvicinare o allontanare l’apertura della cannuccia o del tubo al/dal fondo del contenitore. Possibile è anche una collaborazione tra entrambe le metodologie, movimento della cannuccia/del tubo e movimento del supporto. I mezzi elevatori permettono quindi riempire il contenitore da qualsiasi altezza all’interno del contenitore.

In un’altra variante dell’invenzione, il primo e il secondo tubo possono essere sollevati o abbassati indipendentemente tra di essi, permettendo, per esempio, un riempimento dal basso con liquido o gas inerte e un’applicazione di un vuoto dall’alto, se il vuoto viene applicato tramite uno dei tubi.

Preferibilmente, l’unità di riempimento è atta a chiudere il contenitore in modo tale da poter creare tramite il dispositivo di aspirazione una sottopressione o un vuoto. Vantaggiosamente, sono i mezzi di trattenimento a comprendere elementi per chiudere il contenitore. Vantaggiosamente, il vuoto viene applicato attraverso uno spazio, una specie di canale, che è indipendente dai canali formati dalla cannuccia ovvero dei suoi tubi, come per esempio un canale anulare che circonda (almeno) la parte superiore della cannuccia, creando in tal modo una specie di triplo tubo. Vantaggiosamente, il vuoto è applicabile nella parte superiore del contenitore. L’applicazione del vuoto potrebbe anche essere applicato su almeno uno dei tubi aiutando alla pulizia di questo da gas e vapori. Si può anche pensare a un’unità di riempimento in cui il vuoto può essere applicato, a scelta a uno dei tubi o a un’apertura separata da questo almeno un tubo (come per esempio allo spazio anulare di cui sopra).

L’applicazione del vuoto dall’alto permette una migliore pulizia del contenitore in quanto agisce sull’intero volume del contenitore.

Sistemi per chiudere ermeticamente un contenitore, in particolare una bottiglia, sistemi per pompare un liquido o un gas in un contenitore, e sistemi per creare un vuoto sono ampiamente noti nel settore e non devono essere descritti più dettagliatamente.

In una variante molto preferita dell’invenzione, il dispositivo per il riempimento di contenitori con un liquido secondo l’invenzione comprende inoltre mezzi di controllo per mantenere la cannuccia e/o almeno uno dei tubi a una determinata distanza dal livello del liquido trovantesi in detto contenitore, questo in particolare anche durante la salita della cannuccia o dell’almeno un tubo durante l’introduzione del liquido e la salita del livello di questo. Tale distanza garantisce che la cannuccia o il tubo non viene a contatto con il liquido evitando così che una cannuccia o un tubo bagnato con liquido venga a contatto con l’aria durante il passaggio da un contenitore all’altro inserendo così ossigeno nel contenitore in cui viene inserita/o la cannuccia o il tubo successivamente. Inoltre questo evita anche l’introduzione di fonti batteriche nelle gocce del liquido presenti su una cannuccia/su un tubo bagnato e di conseguenza nel successivo contenitore.

Tali mezzi di controllo possono, per esempio, essere fotocellule o fotocamere che determinano il livello del liquido e dirigono poi in base al livello del liquido determinato i mezzi elevatori per garantire una certa distanza tra cannuccia/tubo e liquido.

Un altro aspetto dell’invenzione riguarda un metodo per il riempimento di contenitori con un liquido, in particolare per l’imbottigliamento che comprende la seguente fase:

(i) riempimento del contenitore contemporaneamente con il liquido e un gas inerte attraverso una cannuccia che comprende un primo tubo e un secondo tubo, in cui il primo tubo si trova come tubo centrale essenzialmente coassialmente all’interno del secondo tubo creando tra il primo tubo e il secondo tubo un relativo intercapedine in cui il liquido scende attraverso il tubo centrale e il gas inerte attraverso il secondo tubo esterno (cioè attraverso l’intercapedine) o vice versa; oppure in cui detto primo e detto secondo tubo si estendono uno separatamente dall’altro, per esempio parallelamente, in cui il gas inerte scende per uno dei due tubi e il liquido per l’altro. In alternativa, su uno dei tubi può essere applicato un vuoto. Il metodo secondo l’invenzione realizza la contemporanea applicazione di almeno due dei seguenti componenti: liquido, gas inerte e vuoto permettendo così un’ottimizzazione della fuoriuscita dell’aria (ossigeno) e dell’atmosfera inerte all’interno del contenitore. In una variante preferita del metodo secondo l’invenzione, la fase (i) è anticipata dalla seguente fase: (g) creazione di un vuoto nel contenitore. Questa fase garantisce l’asportazione di gran parte dell’aria prima dell’introduzione del liquido.

Vantaggiosamente, prima della fase (i), preferibilmente tra la fase (g), se presente, e la fase (i) si inserisce la seguente fase: (h) l’introduzione di gas inerte nel contenitore. Il gas inerte sostituisce l’eventuale aria presente e crea un’atmosfera inerte. In particolare, ma non solo, quando il gas è più pesante dell’aria, può essere sufficiente creare solo un cuscino di gas inerte sul liquido senza riempire tutto il contenitore con gas inerte. Il liquido è comunque protetto dall’aria in quanto viene inserito dal basso nel contenitore e si trova nel momento dell’introduzione nel contenitore sempre sotto il cuscino di gas inerte.

In una variante molto preferita dell’invenzione, nella fase (i) e, se presente, opzionalmente anche nella fase (h) si applica contemporaneamente un vuoto in modo tale da creare un cuscino di gas inerte sopra il fondo del contenitore o sopra il livello del liquido se già presente nel contenitore. La copresenza di vuoto e iniezione di gas inerte permette limitare l’atmosfera inerte a un cuscino di gas inerte, cioè a un determinato volume di gas inerte, sufficiente a proteggere il liquido durante il riempimento senza dover riempire e svuotare il contenitore completamente di gas inerte (anche ripetute volte). Questo sistema risulta in un notevole risparmio di gas inerte e di energia per applicare un vuoto completo. La persona esperta del ramo trova facilmente il giusto equilibrio tra gas apportato e vuoto (leggero) per creare un cuscino protettivo sopra il liquido. Il vuoto vantaggiosamente viene applicato dalla parte alta del contenitore, per esempio dal collo di una bottiglia. Vantaggiosamente, il vuoto viene applicato nella parte superiore del contenitore.

Molto vantaggiosamente, il riempimento del contenitore con gas inerte e liquido viene iniziato dal fondo del contenitore. Preferibilmente, durante il riempimento con gas inerte e liquido la cannuccia viene alzata in modo tale che non ci sia nessun contatto tra cannuccia e livello del liquido. Vantaggiosamente, la distanza tra cannuccia e livello del liquidi resta essenzialmente costante durante il riempimento. La persona esperta del ramo facilmente trova la giusta distanza per evitare troppe turbolenze nel liquido dovute da una “caduta” troppo dall’alto del liquido uscente dalla cannuccia sul liquido già trovantesi nella bottiglia. Alzando la cannuccia o almeno il tubo attraverso il quale viene iniettato il liquido e/o abbassando il contenitore durante il riempimento, la cannuccia o l’almeno un tubo attraverso il quale viene iniettato il liquido durante il riempimento del contenitore con il liquido non è a contatto con il livello del liquido versato nel contenitore. Il mantenimento di una certa distanza tra cannuccia/tubo e liquido presenta i suddetti vantaggi e può essere realizzato tramite l’uso di mezzi di controllo come sopra specificati. Tali mezzi atti a controllare il livello del liquido permettono anche determinare quando il contenitore ha raggiunto il livello di riempimento desiderato.

A tal proposito sarà menzionato che le caratteristiche descritte per un aspetto dell’invenzione possono essere trasferite mutatis mutandis all’altro aspetto dell’invenzione.

Con vuoto s’intendono diversi livelli di vuoto, non solo un vuoto pressoché completo, ma anche semplice sottopressioni rispetto alla pressione dell’ambiente che circonda il contenitore.

Con cuscino di gas inerte è inteso uno strato di gas inerte con uno spessore determinato che non corrisponde, almeno nella fase iniziale del riempimento, all’altezza dello spazio all’interno della bottiglia non occupato dal liquido. Spessori idonei sono alcuni centimetri.

Preferibilmente, il metodo secondo l’invenzione viene realizzato utilizzando il dispositivo per il riempimento di contenitori con un liquido, in particolare per l’imbottigliamento secondo l’invenzione.

Un altro aspetto dell’invenzione riguarda, più in generale, un metodo per il riempimento di contenitori con un liquido, in particolare per l’imbottigliamento in cui il liquido viene iniettato attraverso una cannuccia che non è a contatto con il livello del liquido versato nel contenitore. Un ultimo aspetto dell’invenzione riguarda, più in generale, un metodo per il riempimento di contenitori con un liquido, in particolare per l’imbottigliamento in cui contemporaneamente al versamento del liquido avviene un’iniezione di gas inerte e l’applicazione di una sottopressione o di un vuoto.

I dettagli tecnici sopra esposti per la prima variante del metodo possono essere combinati singolarmente o in combinazione (per esempio: introduzione del liquido e del gas inerte partendo dal fondo del contenitore, nessun contatto tra cannuccia/tubo e liquido già versato, applicazione del vuoto dall’alto; introduzione del liquido e del gas in prossimità del livello del liquido) con le altre varianti del metodo descritte.

La riduzione di ossigeno e di cariche batteriche durante il riempimento secondo l’invenzione allunga la shelf-life del liquido e permette, nel caso del vino, di ridurre le quantità necessarie di anidride solforosa oppure più in generale, con riferimento anche ad altri tipi di liquidi, per esempio anche medicinali, di ridurre le quantità di altri additivi disinfettanti o conservanti. Gli scopi e i vantaggi detti verranno meglio evidenziati durante la descrizione di preferiti esempi di esecuzione dell'invenzione data a titolo indicativo, ma non limitativo.

Varianti dell’invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti. La descrizione di preferiti esempi di esecuzione del dispositivo e del metodo per il riempimento di contenitori con un liquido, in particolare per l’imbottigliamento secondo l’invenzione viene data a titolo esemplificativo e non limitativo con riferimento agli allegati disegni.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La fig.1 illustra in una vista schematica laterale, parzialmente in sezione verticale e con parti asportate per chiarezza, un esempio esecutivo di un’unità di riempimento in una prima posizione operativa.

La fig.2 illustra l’unità di riempimento della figura 1 in una seconda posizione operativa. La fig.3 illustra l’unità di riempimento della figura 1 in una terza posizione operativa. La fig.4 illustra l’unità di riempimento della figura 1 in una quarta posizione operativa. La fig.5 illustra l’unità di riempimento della figura 1 in una quinta posizione operativa. La fig.6 illustra l’unità di riempimento della figura 1 in una sesta posizione operativa. La fig.7 illustra l’unità di riempimento della figura 1 in una settima posizione operativa. La fig.8 illustra in due dettagli i mezzi di trattenimento con elementi per l’applicazione di un vuoto e la cannuccia dell’unità di riempimento della figura 1 rispettivamente della figura 9.5.

La fig.9 illustra in forma schematica una successione di fasi d’imbottigliamento alternativa rispetto a quella rappresentata nelle figure da 1 a 7.

DESCRIZIONE DI PREFERITI ESEMPI DI ESECUZIONE

Facendo riferimento alle figure da 1 a 7, con U viene generalmente indicata un’unità di riempimento di bottiglie B con vino V, che fa parte di un impianto di imbottigliamento IM, di per sé complessivamente noto, che comprende sostanzialmente una stazione di riempimento S, in corrispondenza della quale è posizionata l’unità di riempimento U, mezzi convogliatori C atti a supportare e ad avanzare in successione le bottiglie B al di sotto dell’unità di riempimento U stessa, e mezzi di trattenimento T del collo N di ciascuna bottiglia B.

L’unità di riempimento U comprende un gruppo di riempimento 1 definito da un rubinetto erogatore/distributore 5, da un’unità guida 2 di cui una porzione di attacco 3 è atta, in uso, ad essere disposta in corrispondenza e poi portata a contatto e in chiusura della bocca d’ingresso I di ciascuna bottiglia B sulla parte superiore esterna del collo N della bottiglia B stessa (figure da 2 a 5).

Coassialmente all’interno dell’unità guida 2 è disposto in forma scorrevole in direzione assiale verticale da e verso l’interno e il fondo F di ciascuna bottiglia B tramite asse elettromeccanico controllato (non illustrato) una cannuccia iniettrice 4 cilindrica composta da un tubo centrale 4a coassialmente interno a un secondo tubo 4b che lo contiene con opportuna intercapedine 4c tra i due tubi 4a e 4b (figura 8).

I tubi 4b e 4a, ovvero l’intercapedine 4c e il tubo 4a sono collegati alternativamente e selettivamente, tramite opportuni condotti e mezzi a valvola noti (non illustrati) a un serbatoio di alimentazione (non illustrato) del vino V, e a una fonte di gas inerte G. Inoltre è previsto ai mezzi di trattenimento T un gruppo di aspirazione (non illustrato) per creare un vuoto all’interno della bottiglia B.

In uso, l’unità di riempimento U è atta a realizzare la procedura d’imbottigliamento delle bottiglie B con il vino V. Una successione esemplare di imbottigliamento è illustrata nelle figure da 1 a 7:

Nella figura 1, in corrispondenza della stazione S, ciascuna bottiglia B vuota, trattenuta sul collo N dai mezzi di trattenimento T viene intercettata dall’unità di riempimento U, la cui cannuccia 4 viene fatta scorrere sull’unità guida 2 per introdursi all’interno della bottiglia B fino ad arrivare con l’apertura in prossimità del fondo F della medesima bottiglia B. Viene attivata l’iniezione di gas G inerte attraverso la cannuccia 4 all’interno della bottiglia B, in modo tale che il gas inerte, fluendo a pressione adeguata a partire dal fondo F della bottiglia B, sia in grado di riempire completamente la bottiglia B (area punto-trattino all’interno della bottiglia) andando progressivamente a espellere completamente l’aria A (area punteggiata all’interno della bottiglia) presente inizialmente nella bottiglia B con una continua e costante spinta sempre dal basso verso l’alto che consente la totale fuoriuscita dell’aria A attraverso spazi o luci lasciati liberi dalla cannuccia 4 o dai mezzi di trattenimento T e/o dalla porzione d’attacco sulla bocca I della bottiglia (frecce f1 e f2 in figura 1) oppure, in alternativa, tramite il gruppo d’aspirazione situato nei mezzi di trattenimento T. Così viene eliminato l’ossigeno presente all’interno della bottiglia e sostituito con gas inerte G.

Nella figura 2, la porzione 3 di attacco dell’unità di guida è a contatto e in chiusura atenuta della bocca I della bottiglia B che è riempita di gas inerte G (area punto-trattino<all’interno della bottiglia).>

Nella figura 3, viene attivata la fase di iniezione del vino V nella bottiglia B. Lacannuccia 4, posizionata con l’apertura in prossimità del fondo F della bottiglia B, viene collegata con uno dei suoi tubi 4a e 4b al serbatoio di alimentazione del vino V e simultaneamente viene creato un leggero vuoto con il gruppo d’aspirazione. Il vuoto ha la doppia funzione di aiutare il fluire del vino V e di aspirare il gas G che il vino va progressivamente a sostituire nella bottiglia B. Attraverso il tubo non utilizzato dal vino,<può facoltativamente essere introdotto simultaneamente un gas inerte.>

Nelle figure 4 e 5 si vede come, contemporaneamente al fluire del vino V nella bottigliaB, la cannuccia 4 risale concordemente alla simultanea e progressiva risalita del vino V, mantenendo da questo una distanza costante e senza contatto con il liquido. La risalita dal fondo F arriva fino in prossimità del collo N (freccia K) in modo da riempire completamente la bottiglia B fino al raggiungimento del livello finale desiderato/predefinito, precisamente determinato da un sistema elettronico di fotocellule o fotocamera W. Vantaggiosamente, il vino V fuoriesce dal tubo centrale 4a, mentre il gas inerte e in varianti del dispositivo il vuoto vengono applicati tramite l’intercapedine 4c. Il riempimento dal fondo e non a ombrello dall’alto lungo le pareti della bottiglia fa sì che il vino V venga versato in bottiglia senza stress e senza schiuma, limitando così fortemente l’assorbimento di ossigeno che viene invece massimizzato dalla turbolenza, con conseguente schiuma, che si crea nel tradizionale riempimento ad “ombrello” lungo le pareti della bottiglia. Inoltre, in questa fase e in ogni altra del processo di riempimento, la cannuccia 4 non viene mai a contatto con il vino versato, fatto importante per evitare possibili contaminazioni batteriche o reintroduzione di ossigeno tra vino e testa della cannuccia, che nel processo produttivo viene a contatto con l’aria ed è esposta a inquinamenti tra il passaggio da una bottiglia all’altra. Inquinamenti assai probabili, essendo la cannuccia 4 sempre bagnata di vino se a contatto con il livello del liquido. Il controllo del livello finale in bottiglia B in prossimità del collo N per mezzo di un sistema a fotocellule o telecamera W abbinato al riempimento volumetrico elettronico, assicura la costanza del livello nel processo produttivo, senza permettere alla cannuccia 4 di toccare il vino come abitualmente avviene nelle teste di riempimento dei sistemi tradizionali in cui il versamento del vino<viene sempre effettuato con contatto del vino in bottiglia.>

Nella figura 6, la porzione di attacco 3 dell’unità guida 2 viene allontanata dalla boccaI della bottiglia, anche grazie a un relativo progressivo movimento verso il basso dei mezzi convogliatori C che supportano la bottiglia B stessa e preferibilmente con contemporanea iniezione di gas inerte G attraverso la cannuccia 4 nel collo N della<bottiglia B.>

Nella figura 7, la bottiglia B così riempita di vino V viene ulteriormente movimentataverso il basso (freccia Z) in modo da liberarla dai mezzi di trattenimento T. La bottiglia è quindi pronta per essere alimentata a una successiva fase di tappatura, mentre l’unità di riempimento U è pronta a ricevere una nuova bottiglia vuota e a iniziare un nuovo ciclo di riempimento con vino.

La figura 8 mostra un dettaglio dell’unità di riempimento U della figura 1 (riferendosi alla figura 9.5), e precisamente dei mezzi di trattenimento T e della cannuccia 4. I mezzi di trattenimento T comprendono degli spazi 10 per la fuoriuscita del gas G (freccia f) che circondano la cannuccia 4 in forma coassiale creando così nella parte superiore della cannuccia 4 un triplo tubo. La cannuccia 4 è chiaramente un doppio tubo in cui un tubo centrale 4a si trova coassialmente all’interno di un tubo esterno 4b a diametro maggiore creando tra i tubi un’intercapedine 4c. Vino e gas sono iniettati in modo simultaneo separatamente tramite i due tubi 4a e 4b (vantaggiosamente il vino attraverso il tubo centrale 4a per ridurre turbolenze). Il vino scende dal tubo centrale 4a (freccia a) e il gas inerte dal tubo 4b (freccia b), cioè dall’intercapedine 4c.

La figura 9 infine mostra un’ulteriore variante per una procedura di riempimento di contenitori. Nell’immagine 9.1 si vede la bottiglia B riempita di aria A e quindi contenente ossigeno. I mezzi di trattenimento T non sono ancora fissati sul collo N della bottiglia. Nella fase successiva (immagine 9.2) il collo N della bottiglia è ermeticamente chiuso. Viene applicato un vuoto all’altezza del collo N mentre contemporaneamente scende la cannuccia 4 a doppio tubo. L’aria viene estratta attraverso i mezzi di trattenimento T. Il simbolo A significa adesso un’aria meno densa essendo stato applicato un vuoto. Nell’immagine 9.3, la cannuccia 4 è in prossimità del fondo F della bottiglia B ed è iniziata l’iniezione di gas inerte attraverso l’intercapedine 4c ovvero il tubo 4b della cannuccia 4, contemporaneamente continua essere applicato un vuoto, l’equilibrio tra iniezione gas e vuoto fa sì che si crea un cuscino di gas G all’interno della bottiglia B. Il simbolo A significa adesso una miscela di aria e gas inerte in cui diventa sempre meno l’aria. Nell’immagine 9.4 inizia la simultanea iniezione di gas inerte (tramite l’intercapedine 4c) e di vino (attraverso il tubo centrale 4a). La contemporanea applicazione di un vuoto mantiene il cuscino di gas costante che copre sempre il vino V e lo protegge. Il sistema a cuscino permette un grande risparmio di gas. Anche se lo spazio denominato con A dovesse ancora contenere aria (in miscela con gas inerte e vapore del liquido), il liquido V è comunque protetto dal cuscino di gas inerte. Nell’immagine 9.5 prosegue il riempimento della bottiglia B con vino e gas con applicazione del vuoto, in cui la cannuccia 4 sale man mano che sale il livello del vino per evitare un contatto tra vino e cannuccia. Alla fine del riempimento, evidente dall’immagine 9.6, il volume sopra il vino è riempito di gas inerte, risultando dal precedente cuscino.

In fase esecutiva, al dispositivo e al metodo per il riempimento di contenitori con un liquido, in particolare per l’imbottigliamento, oggetto dell’invenzione, potranno essere apportate ulteriori modifiche o varianti esecutive non descritte. Qualora tali modifiche o tali varianti dovessero rientrare nell’ambito delle rivendicazioni che seguono, si dovranno ritenere tutte protette dal presente brevetto.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo per il riempimento di contenitori con un liquido (V), in particolare per l’imbottigliamento comprendente: (a) un’unità di riempimento (U) comprendente (a1) collegamenti (5) atti a essere collegati a una sorgente del liquido (V), una sorgente di un gas inerte (G) e a un dispositivo di aspirazione; (a2) una cannuccia (4) che comprende (a2.1) un primo tubo (4a) e (a2.2) un secondo tubo (4b), in cui il primo tubo (4a) si trova come tubo centrale essenzialmente coassialmente all’interno di detto secondo tubo (4b) creando tra detto primo tubo (4a) e detto secondo tubo (4b) un relativo intercapedine (4c) oppure in cui detto primo e detto secondo tubo si estendono uno separatamente dall’altro, per esempio parallelamente; e (a3) mezzi di trattenimento (T) per tenere detti contenitori nell’unità di riempimento (U); (b) mezzi elevatori per variare la profondità con cui detta cannuccia (4) e/o almeno uno di detti tubi (4a, 4b) sia inserita/o in detto contenitore (B); e (c) opzionalmente mezzi convogliatori (C) atti a supportare e ad avanzare in successione detti contenitori (B) a detta unità di riempimento (U).
2) Dispositivo per il riempimento di contenitori con un liquido, in particolare per l’imbottigliamento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti mezzi elevatori sono mezzi atti a muovere la cannuccia (4) e/o almeno uno di detti tubi (4a, 4b) in direzione assiale e/o che detti mezzi elevatori sono mezzi atti a sollevare e abbassare un supporto su cui viene posizionato detto contenitore (B) in detta unità di riempimento (U).
3) Dispositivo per il riempimento di contenitori con un liquido (V), in particolare per l’imbottigliamento secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzato dal fatto che detta unità di riempimento (U) è atta a chiudere il contenitore (B) in modo tale da creare tramite detto dispositivo di aspirazione una sottopressione o un vuoto.
4) Dispositivo per il riempimento di contenitori con un liquido (V), in particolare per l’imbottigliamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto dispositivo per il riempimento di contenitori con un liquido comprende inoltre mezzi di controllo (W) per mantenere detta cannuccia (4) e/o almeno uno di detti tubi (4a, 4b) a una determinata distanza dal livello del liquido (V) trovantesi in detto contenitore (B).
5) Metodo per il riempimento di contenitori con un liquido, in particolare per l’imbottigliamento comprendente la seguente fase: (i) riempimento di detto contenitore (B) contemporaneamente con detto liquido (V) e un gas inerte (G) attraverso una cannuccia (4) che comprende un primo tubo (4a) e un secondo tubo (4b), in cui il primo tubo (4a) si trova come tubo centrale essenzialmente coassialmente all’interno di detto secondo tubo (4b) creando tra detto primo tubo (4a) e detto secondo tubo (4b) un relativo intercapedine (4c) in cui detto liquido (V) scende attraverso detto tubo centrale (4a) e detto gas inerte (G) attraverso detto tubo esterno (4b) oppure vice versa oppure in cui detto primo e detto secondo tubo si estendono uno separatamente dall’altro, per esempio parallelamente, in cui detto gas inerte scende per uno di detti due tubi e detto liquido per l’altro.
6) Metodo per il riempimento di contenitori con un liquido (V), in particolare per l’imbottigliamento secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che detta fase (i) è anticipata dalla seguente fase: (g) creazione di un vuoto in detto contenitore (B).
7) Metodo per il riempimento di contenitori con un liquido (V), in particolare per l’imbottigliamento secondo la rivendicazione 5 o 6 caratterizzato dal fatto che prima della fase (i), preferibilmente tra la fase (g), se presente, e la fase (i) si inserisce la seguente fase (h) l’introduzione di detto gas inerte (G) in detto contenitore (B).
8) Metodo per il riempimento di contenitori con un liquido (V), in particolare per l’imbottigliamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 7 caratterizzato dal fatto che in detta fase (i) e, se presente, opzionalmente anche in detta fase (h) si applica contemporaneamente un vuoto in modo tale da creare un cuscino di gas inerte (G) sopra il fondo (F) del contenitore o sopra il livello del liquido (V) se già presente nel contenitore (B).
9) Metodo per il riempimento di contenitori con un liquido (V), in particolare per l’imbottigliamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 8 caratterizzato dal fatto che alzando detta cannuccia (4) o almeno il tubo (4a, 4b) attraverso il quale viene iniettato detto liquido (V) e/o abbassando detto contenitore (B) durante il riempimento, detta cannuccia (4) o almeno il tubo (4a, 4b) attraverso il quale viene iniettato detto liquido (V) durante il riempimento di detto contenitore (B) con detto liquido (V) non è a contatto con il livello del liquido (V) versato nel contenitore (B),.
10) Metodo per il riempimento di contenitori con un liquido (V), in particolare per l’imbottigliamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 9 caratterizzato dal fatto che detto metodo viene realizzato utilizzando il dispositivo per il riempimento di contenitori con un liquido (V), in particolare per l’imbottigliamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4.